1. diel - Úvod do objektovo orientovaného programovania v JavaScripte

Vitajte u prvej lekcie úvode do objektovo orientovaného programovania v JavaScripte. Kurz Základná konštrukcia jazyka JavaScript už máme za sebou. V tomto kurze sa naučíme objektovo programovať a hlavne objektovo myslieť. Je to niečo trochu iné, než sme robili doteraz a samotný skript už nebudeme chápať ako niekoľko riadkov príkazov, ktoré interpret vykonáva zhora nadol.

Prečo programovať objektovo

Znalosť objektovo orientovaného programovania v JavaScripte je úplne kľúčová a to už len preto, že v tomto jazyku je úplne všetko objektom. Aj keď objekty môžeme do nejakej miery používať len intuitívne, frameworky tretích strán ako Angular alebo React po nás budú vyžadovať hlbšie porozumenie tejto problematike. A ovládanie tychto frameworkov po vás zas budú vyžadovať vašu zamestnávatelia alebo zložitosť vašich vlastných projektov Vyvíjať vážnejšie projekt bez objektov je pracnejšie, náročnejšie a výsledok bude vždy nekvalitné.

Objektovo orientované programovanie (ďalej len OOP) nevzniklo náhodou, ale je dôsledkom vývoja, ktorý k nemu smeroval. Jedná sa o moderné metodiku vývoja softvéru, ktorú podporuje väčšina programovacích jazykov. Častou chybou je, že sa ľudia domnievajú, že OOP sa využíva iba pri písaní určitého druhu programov a inak je na škodu. Opak je pravdou - OOP je filozofia, je to nový pohľad na funkciu programu a komunikáciu medzi jeho jednotlivými časťami. Malo by sa používať vždy, či už robíme malú utilitku alebo zložitý databázový systém. OOP nie je len technika alebo nejaká odporúčaná štruktúra programu, je to hlavne nový spôsob myslenia, nový náhľad na problémy a nová éra vo vývoji softvéru.

Aby sme porozumeli výhodám, ktoré nám OOP prináša, pozrieme sa krátko do histórie nato, ako sa programovalo skôr.

Evolúcia metodík

Medzi tým, ako sa programovalo pred 40tich rokmi a ako sa programuje dnes, je veľký rozdiel. Prvé počítače neboli zariadené veľkým výkonom a aj ich softvér nebol nijako zložitý. Vývoj hardvéru je však natoľko rýchly, že sa počet tranzistorov v mikroprocesoroch každý rok zdvojnásobí (Moorov zákon). Bohužiaľ, ľudia sa nedokážu rozvíjať tak rýchlo, ako sa rozvíja hardvér. Stále rýchlejšie počítače vyžadujú stále zložitejšie a zložitejšie softvér (resp. Ľudia toho chcú po počítačoch stále viac a viac). Keď sa v jednej chvíli zistilo, že okolo 90% softvéru je vytvorené s oneskorením, s dodatočnými nákladmi alebo zlyhalo úplne, hľadali sa nové cesty, ako programy písať. Vystriedalo sa tak niekoľko prístupov, presnejšie sa im hovorí paradigma (chápte ako smer myslenia). My si ich tu popíšeme.

1. Strojový kód

Program bol len súbor inštrukcií, kde sme nemali žiadnu možnosť pomenovávať premenné alebo zadávať matematické výrazy. Zdrojový kód bol samozrejme špecifický pre daný hardvér (procesor). Toto paradigma bolo čoskoro nahradené.

Program sčítající dve čísla (83 a -2) by vyzeral napr. Takto:

2104
1105
3106
7001
0053
FFFE
0000

Ako vidíte, programovať v strojovom kóde určite nie je to pravé a aj taká banalita má mnoho riadkov.

2. Neštruktúrované paradigma

Neštruktúrovaný prístup je podobný assemblerům, jedná sa o súbor inštrukcií, ktorý sa vykonáva zhora nadol. Zdrojový kód už nebol závislý na hardvéri a bol lepšie čitateľný pre človeka, prístup na nejakú dobu umožnil vytvárať komplexnejšie programy. Bolo tu však stále veľa úskalí: Jediná možnosť, ako urobiť niečo viackrát alebo ako sa v kóde vetviť, bol príkaz GOTO. GOTO nám umožňovalo "skákať" na jednotlivé miesta v programe. Miesta bola predtým špecifikovaná číslom riadku zdrojového kódu, čo je samozrejme nepraktické. Keď do kódu vložíme nový riadok, čísla prestanú súhlasiť a celý kód je rozbitý. Neskôr vznikla možnosť definovať tzv. "Návestie". Takto sa obchádzala napr. Absencia cyklov. Takýto spôsob písania programov je samozrejme veľmi neprehľadný a čoskoro prestal postačovať pre vývoj zložitejších programov.

Náš príklad by vyzeral v ASM takto:

ORG 100
LDA A
ADD B
STA C
HLT
DEC 83
DEC –2
DEC 0
END

Uvedomme si, že obrovské rozšírenie počítačov za posledných niekoľko dekád má na svedomí rast dopytu po softvéru a logicky tiež rast dopytu po programátoroch. Iste existujú ľudia, ktorí dokážu bez chyby písať programy v ASM alebo iných nízkych jazykoch, ale koľko ich je? A koľko si asi za takú nadľudskú prácu účtujú? Je potreba písať programy tak, aby aj menej skúsení programátori dokázali písať kvalitné programy a nepotrebovali k tvorbe jednoduchej utilitky 5 rokov praxe.

3. Štruktúrované programovanie

Štruktúrované programovanie je prvý paradigma, ktoré sa udržalo dlhšiu dobu a naozaj chvíľu postačovalo pre vývoj nových programov. Programujeme pomocou cyklov a vetvenia. To je v podstate to, kam sme sa doteraz dostali.

Skript možno rozložiť do samostatných funkcií, to sme sa naučili a dostatočne precvičili na mnohých príkladoch. U štruktúrovaného programovania hovoríme o tzv. Funkcionálne dekompozícii. Problém sa rozloží na niekoľko podproblémů a každý Podproblém potom rieši určitá funkcie s parametrami.

Nevýhodou je, že funkcia vie len jednu činnosť, keď chceme niečo iné, musíme napísať novú. Neexistuje totiž spôsob, ako vziať starý kód a len trochu ho modifikovať, musíme písať znovu a znovu - vznikajú zbytočné náklady a chyby. Túto nevýhodu možno čiastočne obísť pomocou parametrizácie funkcií (počet parametrov potom ale rýchlo narastá) alebo použitím globálnych premenných. S globálnymi dátami vzniká však nové nebezpečenstvo - funkcie majú prístup k dátam ostatných. To je začiatok konca, nikdy totiž neustrážime, aby niekde nedošlo k prepísaniu glob. dát medzi funkciami a začne dochádzať k nekontrolovateľným problémom. Celý program sa potom skladá z nezapouzdřených blokov kódu a zle sa udržiava. Každá úprava programu zvyšuje zložitosť, program potom nutne dôjde do stavu, kedy náklady na pridávanie nových funkcií vzrastú na toľko, že sa program už neoplatí rozširovať. Zástupcovia tohto prístupu sú napríklad jazyky C a Pascal.

Náš príklad by vyzeral takto:

function secti(a, b) {
    return a + b;
}

let c = secti(83, -2);
document.write(c);

U JavaScriptu nám síce občas prejde napísať krátky skript neobjektové, pokiaľ sa však začne rozširovať alebo dokonca rovno plánujeme vytvoriť niečo väčšieho, bez objektov by sme nutne dospeli do stavu, kedy program nebude možné ďalej rozširovať a budeme ho buď musieť zahodiť alebo celý prepísať s pomocou OOP .

Neobjektovým metódam písania kódu sa prezýva "spaghetti code" pre ich neprehľadnosť (pretože špagety sú zamotané).

Objektovo orientovaný prístup

Jedná sa o filozofiu a spôsob myslenia, dizajnu a implementácia, kde kladieme dôraz na znovupoužitel­nost. Prístup nachádza inšpiráciu v priemyselnej revolúcii - vynález základných komponentov, ktoré budeme ďalej využívať (napr. Keď staviame dom, nebudeme si páliť tehly a sústružiť skrutky, proste je už máme hotové).

Poskladanie programu z komponentov je výhodnejšie a lacnejšie. Môžeme mu veriť, je otestovaný (o komponentoch sa vie, že fungujú, sú otestované a udržiavané). Ak je niekde chyba, stačí ju opraviť na jednom mieste. Sme motivovaní k písania kódu prehľadne a dobre, pretože ho po nás používajú druhí alebo my sami v ďalších projektoch (priznajme si, že človek je od prírody lenivý a keby nevedel, že sa jeho kód bude znovu využívať, nesnažil by sa ho písať kvalitne ).

Znalosti, ktoré sme sa doteraz naučili, samozrejme budeme používať ďalej. Náš kód budeme iba inak štruktúrovať a to do komunikujúcich objektov.

Ešte si len pre ilustráciu ukážme opäť náš príklad, tentoraz v objektoch. Funkcia secti() už nebude niekde voľne poletovať, ale bude patriť objektu Scitacka, ktorý je jednou z komponentov našej aplikácie.

'use strict';
class Scitacka {

    secti(a, b) {
        return a + b;
    }

}
const scitacka = new Scitacka();
let c = scitacka.secti(83, -2);
document.write(c);

Kód vám zatiaľ asi nič moc nehovorí. Napravíme to v nasledujúcej lekcii, Prvý objektová aplikácie v JavaScripte , kedy si všetko podrobne vysvetlíme a vytvoríme si svoju prvú objektovú aplikácii