🧱 Object-Oriented Programming Concepts

Master the architectural foundation of Java through visual diagrams, real-world systems, and practical implementations


🎯 Learning Objectives

By the end of this lesson, you will:


πŸ—οΈ OOP Architecture Overview

<aside> 🌟

Object-Oriented Philosophy

OOP is like building with LEGO blocks - you create reusable components (classes) that can be combined, extended, and interact with each other to build complex systems. Each block has a specific purpose and interface!

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The OOP Universe

Object-Oriented Programming Architecture
════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════

     πŸ›οΈ ABSTRACTION                    πŸ” ENCAPSULATION
     β”Œβ”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”              β”Œβ”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”
     β”‚   Interface     β”‚              β”‚ Private Data    β”‚
     β”‚   (What it      β”‚              β”‚ Public Methods  β”‚
     β”‚    does)        β”‚              β”‚ Controlled      β”‚
     β””β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”˜              β”‚ Access          β”‚
              β”‚                       β””β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”˜
              β”‚                                β”‚
              β–Ό                                β–Ό
    β”Œβ”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”
    β”‚                   🎯 CLASS                               β”‚
    β”‚  β”Œβ”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”  β”Œβ”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”              β”‚
    β”‚  β”‚   ATTRIBUTES    β”‚  β”‚    METHODS      β”‚              β”‚
    β”‚  β”‚  (Properties)   β”‚  β”‚  (Behaviors)    β”‚              β”‚
    β”‚  β””β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”˜  β””β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”˜              β”‚
    β””β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”˜
              β”‚                                β”‚
              β–Ό                                β–Ό
     🧬 INHERITANCE                     🎭 POLYMORPHISM
     β”Œβ”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”              β”Œβ”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”
     β”‚ Parent Classes  β”‚              β”‚ Same Interface  β”‚
     β”‚ Child Classes   β”‚              β”‚ Different       β”‚
     β”‚ Code Reuse      β”‚              β”‚ Implementations β”‚
     β””β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”˜              β””β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”˜

🏭 Real-World System: Smart Home Ecosystem

Let's build a comprehensive smart home system to demonstrate all OOP concepts in action!

Class Hierarchy Visualization

Smart Home Device Hierarchy
══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════

                           🏠 SmartDevice (Abstract)
                         β”Œβ”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”
                         β”‚ - deviceId: String      β”‚
                         β”‚ - name: String          β”‚
                         β”‚ - isOnline: boolean     β”‚
                         β”‚ - powerLevel: int       β”‚
                         β”‚                         β”‚
                         β”‚ + turnOn(): void        β”‚
                         β”‚ + turnOff(): void       β”‚
                         β”‚ + getStatus(): String   β”‚
                         β”‚ + connectToWiFi()       β”‚
                         β”‚ # updateStatus()        β”‚ ← Protected
                         β”‚ + operate()  ←Abstract  β”‚
                         β””β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”¬β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”˜
                                      β”‚
                    β”Œβ”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”Όβ”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”
                    β”‚                 β”‚                 β”‚
                    β–Ό                 β–Ό                 β–Ό
        
    🌑️ SmartThermostat      πŸ’‘ SmartLight      🎡 SmartSpeaker
    β”Œβ”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”    β”Œβ”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”   β”Œβ”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”
    β”‚ - targetTemp    β”‚    β”‚ - brightness    β”‚   β”‚ - volume        β”‚
    β”‚ - currentTemp   β”‚    β”‚ - color         β”‚   β”‚ - playlist      β”‚
    β”‚                 β”‚    β”‚ - dimming       β”‚   β”‚ - isPlaying     β”‚
    β”‚ + setTemp()     β”‚    β”‚                 β”‚   β”‚                 β”‚
    β”‚ + getTemp()     β”‚    β”‚ + setBright()   β”‚   β”‚ + playMusic()   β”‚
    β”‚ + operate()     β”‚    β”‚ + setColor()    β”‚   β”‚ + setVolume()   β”‚
    β””β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”˜    β”‚ + operate()     β”‚   β”‚ + operate()     β”‚
                           β””β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”˜   β””β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”˜
                                    β”‚                      β”‚
                              β”Œβ”€β”€β”€β”€β”€β”΄β”€β”€β”€β”€β”€β”        β”Œβ”€β”€β”€β”€β”€β”€β”΄β”€β”€β”€β”€β”€β”€β”
                              β–Ό           β–Ό        β–Ό             β–Ό
                    
                    πŸ”¦ FloodLight   πŸ’‘ AmbientLight   πŸ“» RadioMode   🎀 VoiceControl

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