Kiến thức cơ bản về lập trình hướng đối tượng

Lập trình hướng đối tượng (Object Oriented Programming – OOP) là một trong những kỹ thuật lập trình rất quan trọng và sử dụng nhiều hiện nay. Hầu hết các ngôn ngữ lập trình hiện nay như Java, PHP, .NET, Ruby, Python… đều hỗ trợ OOP. Vậy lập trình hướng đối tượng là gì? Và các nguyên lý cơ bản trong OOP cần biết là gì?

Lập trình hướng đối tượng (OOP) là gì?

Lập trình hướng đối tượng (OOP) là một kỹ thuật lập trình cho phép lập trình viên tạo ra các đối tượng trong code trừu tượng hóa các đối tượng.

Lập trình hướng đối tượng (OOP) là một nền tảng quen thuộc của các design pattern hiện nay. OOP đặt ra mục tiêu quản lý source code giúp gia tăng khả năng tái sử dụng và quan trọng hơn hết là có thể tóm gọn được các thủ tục đã biết trước tính chất thông qua quá trình sử dụng các đối tượng.

Về đối tượng (Object)

Một đối tượng bao gồm 2 thông tin: thuộc tính và phương thức.

• Thuộc tính chính là những thông tin, đặc điểm của đối tượng. Ví dụ: con người có các đặc tính như mắt, mũi, tay, chân…
• Phương thức là những thao tác, hành động mà đối tượng đó có thể thực hiện. Ví dụ: một người sẽ có thể thực hiện hành động nói, đi, ăn, uống, . . .

Về lớp (Class)

Một lớp là một kiểu dữ liệu bao gồm các thuộc tính và các phương thức được định nghĩa từ trước. Đây là sự trừu tượng hóa của đối tượng. Khác với kiểu dữ liệu thông thường, một lớp là một đơn vị (trừu tượng) bao gồm sự kết hợp giữa các phương thức và các thuộc tính. Hiểu nôm na hơn là các đối tượng có các đặc tính tương tự nhau được gom lại thành một lớp đối tượng.

Sự khác nhau giữa đối tượng và lớp

Lớp chúng ta có thể hiểu nó như là khuôn mẫu, đối tượng là một thực thể thể hiện dựa trên khuôn mẫu đó.

Ví dụ: Chúng ta nói về loài chó, bạn có thể hiểu nó là class (lớp) chó có:

• Các thông tin, đặc điểm: 4 chân, 2 mắt, có đuôi, có chiều cao, có cân nặng, màu lông…
• Các hành động như: sủa, đi, ăn, ngủ…

Đối tượng thì chính là con chó Phú Quốc ta đang nuôi trong nhà cũng mang đặc tính của lớp chó.

Các nguyên lý cơ bản của OOP

Tính đóng gói (Encapsulation)

Mọi dữ liệu và phương thức có liên quan đều sẽ được đóng gói thành các lớp để tiện lợi hơn cho quá trình sử dụng và quản lý. Nhờ vậy mà mỗi lớp đều sẽ được xây dựng để thực hiện một nhóm chức năng đặc trưng riêng của lớp đó. Việc đóng gói sẽ giúp che dấu một số thông tin và chi tiết cài đặt nội bộ khiến bên ngoài không thể nhìn thấy.

Nếu như chúng ta nhìn thấy trạng thái đối tượng không hợp lệ thì bởi vì: Do chưa được kiểm tra tính hợp lệ và các bước thực hiện không đúng quy trình hoặc đã bị bỏ qua nên nó không được cho là hợp lệ. Vì thế, chúng ta cần lưu ý trong OOP có một nguyên tắc là luôn phải khai báo các trạng thái bên trong của đối tượng là private và chỉ cho quy cập qua: public/protected method/property

Tính kế thừa (Inheritance)

Tính kế thừa sẽ cho phép bạn xây dựng một lớp mới dựa trên những định nghĩa đã có của lớp đó. Điều này có nghĩa là: Lớp cha có khả năng chia sẻ dữ liệu cũng như phương thức cho các lớp con. Từ đó, các lớp con không cần phải định nghĩa lại mà còn có thể mở rộng thành phần kế thừa để bổ sung thêm các thành phần mới.

Việc tái sử dụng một mã nguồn tối ưu sẽ tận dụng được mã nguồn và mọi loại kế thừa thường sẽ gặp: đơn kế thừa, kế thừa đa cấp, đa kế thừa và kế thừa thứ bậc. Khi xây dựng, thường sẽ bắt đầu thiết kế cho định nghĩa của các lớp trước và các lớp này sẽ có quan hệ với một số lớp khác nên chúng có đặc tính giống nhau.

Ví dụ: 2 lớp Android, iPhone

Mỗi lớp đều đại diện cho một loại smartphone khác nhau nhưng lại có những thuộc tính giống nhau như gọi điện, nhắn tin, chụp hình. Thay vì sao chép những thuộc tính này, ta nên đặt chúng vào một lớp chung gọi là lớp cha. Chúng ta có thể định nghĩa lớp cha – trong trường hợp này là Smartphone và có những lớp con kế thừa từ nó, tạo ra một mối quan hệ cha/con.

Tính đa hình (Polymorphism)

Tính đa hình là một hành động có thể được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau. Đây lại là một tính chất có thể nói là chứa đựng hầu hết sức mạnh của lập trình hướng đối tượng.

Hiểu một cách đơn giản hơn: Đa hình là khái niệm mà hai hoặc nhiều lớp có những phương thức giống nhau nhưng có thể thực thi theo những cách thức khác nhau.

Ví dụ như ở phần trên, mỗi một smartphone kế thừa từ lớp cha Smartphone nhưng có thể lưu trữ dữ liệu trên cloud theo những cách khác nhau. Android lưu trữ bằng Google Drive iPhone lưu trên iCloud.

Một ví dụ về đa hình trong thực tế. Ta có 2 con vật: chó, mèo. Cả 2 con vật này đều là lớp động vật. Nhưng khi ta bảo cả 2 động vật kêu thì con chó sẽ kêu gâu gâu, con mèo sẽ kêu meo meo.

Vì thế trong ví dụ chó, mèo xem như là các đối tượng. 2 con vật có thể hiểu cùng kêu nhưng theo các cách khác nhau.

Tính trừu tượng (Abstraction)

Tính trừu tượng thể hiện tổng quát hóa lên một cái gì đó mà không cần chú ý các chi tiết bên trong. Nó sẽ không màng đến những chi tiết bên trong là gì mà người ta vẫn có thể hiểu nó ngay mỗi khi nó được nhắc đến.

Trong lập trình OOP thì tính trừu tượng có nghĩa là chọn ra các phương thức, các thuộc tính của đối tượng cần cho việc giải quyết các bài toán lập trình. Bởi vì đối tượng sẽ có rất nhiều thuộc tính phương thức nhưng với bài toán cụ thể thì bạn không nhất thiết phải chọn toàn bộ

Ví dụ: Bài toán quản lý sinh viên chúng ta chỉ cần quản lý các thông tin như:

• Họ tên
• Ngày sinh
• Giới tính
• …
• Điểm thi

mà lại không cần quản lý thêm các thông tin:

• Màu tóc
• Sở thích
• Chiều cao

Vì chúng thực sự không cần thiết.

Các ưu điểm của lập trình hướng đối tượng

Dựa trên nguyên lý kế thừa, trong quá trình mô tả các lớp có thể loại bỏ những chương trình bị lặp, dư. Và có thể mở rộng khả năng sử dụng các lớp mà không cần thực hiện lại. Tối ưu và tái sử dụng code hiệu quả.

Đảm bảo rút ngắn thời gian xây dựng hệ thống và tăng năng suất thực hiện.

Sự xuất hiện của 2 khái niệm mới là lớp và đối tượng chính là đặc trưng của phương pháp lập trình hướng đối tượng. Nó đã giải quyết được các khuyết điểm của phương pháp lập trình hướng cấu trúc để lại. Ngoài ra, các khái niệm này đã giúp biểu diễn tốt hơn thế giới thực trên máy tính.

Hiện nay, có thể thấy rằng lập trình hướng đối tượng là một trong những quá trình quan trọng không thể thiếu đối với mỗi lập trình viên. Trong bài viết trên, chúng tôi xin lý giải lập trình hướng đối tượng – OOP là gì cũng như những nguyên lý cơ bản của một OOP. Hy vọng, sau khi tham khảo bài viết thì mọi người có thể tiếp cận gần hơn với OOP

P.A Việt Nam cung cấp đa dạng các Plan Hosting đáp ứng yêu cầu của khách hàng
Hosting Phổ Thông
Hosting Chất Lượng Cao

Tham khảo các ưu đãi: https://www.pavietnam.vn/vn/tin-khuyen-mai/