البرمجة الموجهة للكائنات (OOP): الثورة في تنظيم الكود

# البرمجة الإجرائية - مشكلة التشتت
# لنفترض أننا نريد إدارة بيانات 3 طلاب فقط

# بيانات الطالب الأول
student1_name = "أحمد محمد"
student1_age = 20
student1_grade_math = 90
student1_grade_physics = 85
student1_grade_chemistry = 88
student1_address = "القاهرة، شارع النيل"

# بيانات الطالب الثاني
student2_name = "سارة علي"
student2_age = 22
student2_grade_math = 95
student2_grade_physics = 92
student2_grade_chemistry = 94
student2_address = "الإسكندرية، شارع البحر"

# بيانات الطالب الثالث
student3_name = "محمد حسن"
student3_age = 21
student3_grade_math = 78
student3_grade_physics = 82
student3_grade_chemistry = 80
student3_address = "الجيزة، شارع الهرم"

# دوال منفصلة للعمليات
def calculate_average(math, physics, chemistry):
    return (math + physics + chemistry) / 3

def print_student_info(name, age, address):
    print(f"الاسم: {name}, العمر: {age}, العنوان: {address}")

# استخدام البيانات - لاحظ التعقيد!
avg1 = calculate_average(student1_grade_math, student1_grade_physics, student1_grade_chemistry)
print(f"معدل {student1_name}: {avg1}")

avg2 = calculate_average(student2_grade_math, student2_grade_physics, student2_grade_chemistry)
print(f"معدل {student2_name}: {avg2}")

# المشاكل الواضحة:
# 1. لدينا 18 متغير لـ 3 طلاب فقط! (تخيل لو كان لدينا 1000 طالب)
# 2. لا يوجد رابط واضح بين اسم الطالب ودرجاته
# 3. سهل جداً أن تخطئ وتخلط بين student1_grade_math و student2_grade_math
# 4. إضافة طالب جديد تتطلب كتابة 6 متغيرات جديدة على الأقل
# 5. إذا أردت إضافة معلومة جديدة (مثل رقم الهاتف)، يجب تعديل كل الطلاب
# 6. الكود غير منظم وصعب القراءة والصيانة

# البرمجة الكائنية - الحل الأنيق
class Student:
    """صنف يمثل طالباً في المدرسة"""
    
    def __init__(self, name, age, address):
        # خصائص الطالب
        self.name = name
        self.age = age
        self.address = address
        self.grades = {
            'math': 0,
            'physics': 0,
            'chemistry': 0
        }
    
    def set_grades(self, math, physics, chemistry):
        """تعيين درجات الطالب"""
        self.grades['math'] = math
        self.grades['physics'] = physics
        self.grades['chemistry'] = chemistry
    
    def get_average(self):
        """حساب المعدل"""
        total = sum(self.grades.values())
        return total / len(self.grades)
    
    def get_info(self):
        """عرض معلومات الطالب"""
        avg = self.get_average()
        return f"""
        الاسم: {self.name}
        العمر: {self.age}
        العنوان: {self.address}
        المعدل: {avg:.2f}
        """

# إنشاء الطلاب - لاحظ البساطة والوضوح!
student1 = Student("أحمد محمد", 20, "القاهرة، شارع النيل")
student1.set_grades(90, 85, 88)

student2 = Student("سارة علي", 22, "الإسكندرية، شارع البحر")
student2.set_grades(95, 92, 94)

student3 = Student("محمد حسن", 21, "الجيزة، شارع الهرم")
student3.set_grades(78, 82, 80)

# استخدام بسيط ونظيف
print(student1.get_info())
print(student2.get_info())
print(student3.get_info())

# المزايا الواضحة:
# 1. كل طالب هو وحدة واحدة منظمة (Object)
# 2. البيانات والوظائف مرتبطة معاً بشكل منطقي
# 3. إضافة طالب جديد سهلة: سطر واحد فقط!
# 4. الكود واضح وسهل القراءة
# 5. إضافة معلومة جديدة (مثل رقم الهاتف) تتم في مكان واحد فقط
# 6. لا يمكن الخلط بين بيانات الطلاب المختلفين

class Car:
    """صنف السيارة - هذا هو القالب/المخطط"""
    
    def __init__(self, brand, color, year):
        self.brand = brand    # الماركة
        self.color = color    # اللون
        self.year = year      # سنة الصنع
        self.speed = 0        # السرعة الحالية (تبدأ من صفر)
    
    def accelerate(self, amount):
        """زيادة السرعة"""
        self.speed += amount
        print(f"السيارة {self.brand} تسارعت! السرعة الحالية: {self.speed} كم/س")
    
    def brake(self):
        """الفرامل - توقف كامل"""
        self.speed = 0
        print(f"السيارة {self.brand} توقفت تماماً")
    
    def get_info(self):
        """عرض معلومات السيارة"""
        return f"{self.brand} {self.color} موديل {self.year}"

# الآن لننشئ كائنات (سيارات حقيقية) من هذا الصنف
car1 = Car("تويوتا", "أحمر", 2020)
car2 = Car("هوندا", "أزرق", 2021)
car3 = Car("نيسان", "أبيض", 2019)

# كل سيارة مستقلة تماماً عن الأخرى
print(car1.get_info())  # تويوتا أحمر موديل 2020
print(car2.get_info())  # هوندا أزرق موديل 2021

# يمكننا التحكم في كل سيارة بشكل مستقل
car1.accelerate(50)  # السيارة تويوتا تسارعت! السرعة الحالية: 50 كم/س
car1.accelerate(30)  # السيارة تويوتا تسارعت! السرعة الحالية: 80 كم/س
car2.accelerate(60)  # السيارة هوندا تسارعت! السرعة الحالية: 60 كم/س

# لاحظ: سرعة car1 لم تتأثر بتسارع car2
print(f"سرعة السيارة الأولى: {car1.speed} كم/س")  # 80
print(f"سرعة السيارة الثانية: {car2.speed} كم/س")  # 60

car1.brake()  # السيارة تويوتا توقفت تماماً
print(f"سرعة السيارة الأولى بعد الفرامل: {car1.speed} كم/س")  # 0

# كل كائن له عنوان فريد في الذاكرة
print(f"عنوان car1 في الذاكرة: {id(car1)}")
print(f"عنوان car2 في الذاكرة: {id(car2)}")
print(f"هل car1 و car2 نفس الكائن؟ {car1 is car2}")  # False

class BankAccount:
    def __init__(self, owner, balance):
        self.owner = owner
        self.__balance = balance  # خاصية خاصة (محمية)
    
    def deposit(self, amount):
        if amount > 0:
            self.__balance += amount
            print(f"تم إيداع {amount}. الرصيد الجديد: {self.__balance}")
        else:
            print("المبلغ يجب أن يكون موجباً!")
    
    def withdraw(self, amount):
        if amount > 0 and amount <= self.__balance:
            self.__balance -= amount
            print(f"تم سحب {amount}. الرصيد المتبقي: {self.__balance}")
        else:
            print("رصيد غير كافي أو مبلغ غير صحيح!")
    
    def get_balance(self):
        return self.__balance

account = BankAccount("أحمد", 1000)
account.deposit(500)    # طريقة آمنة
account.withdraw(200)   # طريقة آمنة
# account.__balance = 999999  # لن يعمل - البيانات محمية!

class Animal:
    """الصنف الأساسي - الحيوان"""
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def eat(self):
        print(f"{self.name} يأكل")

class Dog(Animal):  # الكلب يرث من الحيوان
    def bark(self):
        print(f"{self.name} ينبح: واف واف!")

class Cat(Animal):  # القطة ترث من الحيوان
    def meow(self):
        print(f"{self.name} تموء: مياو مياو!")

# كل من Dog و Cat ورث دالة eat من Animal
dog = Dog("بوبي")
dog.eat()   # بوبي يأكل (ورثها من Animal)
dog.bark()  # بوبي ينبح: واف واف! (خاصة بالكلب)

cat = Cat("ميسي")
cat.eat()   # ميسي يأكل (ورثها من Animal)
cat.meow()  # ميسي تموء: مياو مياو! (خاصة بالقطة)

class Shape:
    def area(self):
        pass

class Circle(Shape):
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius
    
    def area(self):
        return 3.14 * self.radius ** 2

class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
    
    def area(self):
        return self.width * self.height

# نفس الدالة (area) تعمل بشكل مختلف حسب نوع الشكل
shapes = [Circle(5), Rectangle(4, 6), Circle(3)]

for shape in shapes:
    print(f"المساحة: {shape.area()}")
# النتيجة:
# المساحة: 78.5
# المساحة: 24
# المساحة: 28.26

class Book:
    """صنف يمثل كتاباً في المكتبة"""
    
    def __init__(self, title, author, isbn, copies):
        self.title = title          # عنوان الكتاب
        self.author = author        # المؤلف
        self.isbn = isbn            # رقم ISBN
        self.total_copies = copies  # عدد النسخ الكلي
        self.available_copies = copies  # النسخ المتاحة
    
    def borrow(self):
        """استعارة نسخة من الكتاب"""
        if self.available_copies > 0:
            self.available_copies -= 1
            print(f"تم استعارة '{self.title}'. النسخ المتبقية: {self.available_copies}")
            return True
        else:
            print(f"عذراً، '{self.title}' غير متاح حالياً")
            return False
    
    def return_book(self):
        """إرجاع نسخة من الكتاب"""
        if self.available_copies < self.total_copies:
            self.available_copies += 1
            print(f"تم إرجاع '{self.title}'. النسخ المتاحة: {self.available_copies}")
        else:
            print(f"خطأ: جميع نسخ '{self.title}' موجودة بالفعل")
    
    def get_info(self):
        """عرض معلومات الكتاب"""
        status = "متاح" if self.available_copies > 0 else "غير متاح"
        return f"""
        {self.title}
        المؤلف: {self.author}
        ISBN: {self.isbn}
        النسخ: {self.available_copies}/{self.total_copies} متاحة
        الحالة: {status}
        """

class Member:
    """صنف يمثل عضواً في المكتبة"""
    
    def __init__(self, name, member_id):
        self.name = name
        self.member_id = member_id
        self.borrowed_books = []  # قائمة الكتب المستعارة
    
    def borrow_book(self, book):
        """استعارة كتاب"""
        if book.borrow():
            self.borrowed_books.append(book)
            print(f"{self.name} استعار '{book.title}'")
    
    def return_book(self, book):
        """إرجاع كتاب"""
        if book in self.borrowed_books:
            book.return_book()
            self.borrowed_books.remove(book)
            print(f"{self.name} أرجع '{book.title}'")
        else:
            print(f"{self.name} لم يستعر '{book.title}'")
    
    def show_borrowed_books(self):
        """عرض الكتب المستعارة"""
        if self.borrowed_books:
            print(f"\nالكتب المستعارة من قبل {self.name}:")
            for book in self.borrowed_books:
                print(f"  - {book.title}")
        else:
            print(f"{self.name} لم يستعر أي كتب حالياً")

# استخدام النظام
print("=" * 50)
print("نظام إدارة المكتبة")
print("=" * 50)

# إنشاء كتب
book1 = Book("تعلم Python", "جون سميث", "978-1234567890", 3)
book2 = Book("البرمجة الكائنية", "جين دو", "978-0987654321", 2)
book3 = Book("هياكل البيانات", "بوب جونسون", "978-1122334455", 1)

# إنشاء أعضاء
member1 = Member("أحمد محمد", "M001")
member2 = Member("سارة علي", "M002")

# عمليات الاستعارة
print("\n--- عمليات الاستعارة ---")
member1.borrow_book(book1)  # أحمد يستعير كتاب Python
member1.borrow_book(book2)  # أحمد يستعير كتاب OOP
member2.borrow_book(book1)  # سارة تستعير كتاب Python
member2.borrow_book(book3)  # سارة تستعير كتاب هياكل البيانات

# محاولة استعارة كتاب غير متاح
member1.borrow_book(book3)  # الكتاب مستعار بالفعل

# عرض الكتب المستعارة
member1.show_borrowed_books()
member2.show_borrowed_books()

# عرض معلومات الكتب
print("\n--- حالة الكتب في المكتبة ---")
print(book1.get_info())
print(book2.get_info())
print(book3.get_info())

# إرجاع كتاب
print("\n--- عمليات الإرجاع ---")
member1.return_book(book1)
member2.return_book(book3)

# عرض الحالة النهائية
print("\n--- الحالة النهائية ---")
member1.show_borrowed_books()
print(book1.get_info())