Học lập trình Java qua ví dụ

AptechVietnam 1/114 Chương 1: Giới thiệu về Java Mục tiêu bài học Kết thúc bài học này, học viên có thể:  Tìm hiểu các thực thể trong thế giới thực như là các đối tượng  Định nghĩa m

AptechVietnam 1/114

Chương 1: Giới thiệu về Java Mục tiêu bài học

Kết thúc bài học này, học viên có thể:

 Tìm hiểu các thực thể trong thế giới thực như là các đối tượng

 Định nghĩa một đối tượng phần mềm

 Tìm hiểu và giải thích cấu trúc của một lớp

 So sánh các lớp và các đối tượng

 Tìm hiểu tầm quan trọng của Java

 Tìm hiểu bộ JDK và các công cụ của nó

 Tìm hiểu về máy ảo Java - Java Virtual Machine (JVM)

1.1 Giới thiệu về lớp và đối tượng

Các đối tượng (object) và các lớp (class) là nền tảng để xây dựng Java Lớp là

một khuôn mẫu, bao gồm một tập các đối tượng có tính chất tượng tự nhau Lớp

mô tả tất cả các thuộc tính của một tập các đối tượng cụ thể

1.1.1 Các thực thể trong thế giới thực như là các đối tượng

Đối tượng là khái niệm dùng để mô tả các thực thể trong thế giới thực Ví dụ các

đối tượng có thể nhainf thấy quanh ta như: Chó - Dogs, Ô tô - Cars, bông hoa -

Flowers, ngôi nhà – Houses, … Bất kỳ một thực thể hữu hình hoặc có thể sờ mó

được nào đó, đều có thể xem như như một đối tượng trong thế giới thực

Mỗi đối tượng có các thuộc tính hoặc tính chất nhằm mô tả nó là cái gì Ví dụ,

các thuộc tính của đối tượng Dog là:

 Giống

 Màu lông

 Tuổi

Ngoài ra, một đối tượng có thể thực hiện các hành động Chẳng hạn, các hành

động của Dog có thể thực hiện là:

 Sủa

 Ăn

 Chạy

Như vậy, hai yếu tố quan trọng nhất của đối tượng trong thế giới thực là: thuộc tính (Attribute) và hành động (Action) Nhờ đó, đối tượng có thể được định nghĩa như một thực thể tồn tại, có các thuộc tính và hành động hoàn toàn xác định Tương tự như vậy, trong phạm vi của công nghệ phần mềm, các đối tượng cũng được mô tả dựa theo trạng thái và hành vi của nó Trạng thái của một đối tượng phần mềm được định nghĩa bởi các thuộc tính của nó Các hoạt động của một đối tượng phần mềm được định nghĩa như là các hành vi của nó

Hãy xem xét một đối tượng trong thế giới thực, chẳng hạn Dog, một con chó Nếu đối tượng này được ánh xạ đến một đối tượng phần mềm, trạng thái của nó

có thể là màu lông, giống và tuổi Hành vi của đối tượng Dog có thể là sủa, ăn, chạy, …

Vì vậy, một đối tượng phần mềm là một thực thể bao gồm các trạng thái (thuộc tính) và hành vi (hành động) Nó lưu giữ các trạng thái của nó trong các trường, được gọi là các biến trong ngôn ngữ lập trình Còn các hành vi được xem như là các phương thức, giống như các hàm trong ngôn ngữ lập trình Một phương thức là một chuỗi các câu lệnh được đặt tên nhằm thực hiện các tác vụ cụ thể nào đó

Tham khảo hình 1.1, đây là ví dụ về đối tượng „Cashier‟ (Thủ quỹ)

Hình 1.1: Đối tượng „Cashier‟ và đối tượng „Customer‟

Các thuộc tính của đối tượng „Cashier‟ là:

Chương 1 Giới thiệu về Java

3/114

 Thu tiền từ khách hàng

 In hoá đơn

Sự thuận lợi khi sử dụng đối tượng là:

 Nó giúp chúng ta hiểu hơn về thế giới thực

 Nó ánh xạ các thuộc tính và các hành động của các đối tượng trong thế giới thực thành trạng thái và hành vi của các đối tượng phần mềm

1.1.2 Class (Lớp)

Như đề cập ở trên, Dog là một ví dụ về một đối tượng trong thế giới thực Tuy nhiên, trong thế giới thực có nhiều loại động vật khác như mèo, cừu, cọp, …Vì vậy, Dog chỉ là một thể hiện của lớp động vật

Các thuộc tính và hành động chung của một số đối tượng được nhóm lại thành một đơn vị Đơn vị này có thể được dùng để tạo ra một đại diện của loại tương ứng, gọi là lớp Mỗi một lớp mô tả một tập các đối tượng riêng lẻ

Một lớp là một khuôn mẫu hoặc bản thiết kế định nghĩa đặc điểm chính của trạng thái và hành vi cho tất cả các đối tượng thuộc về lớp Tất cả các thể hiện của lớp, được gọi là đối tượng, sẽ có chung các trạng thái và hành vi

Tuy nhiên, các thuộc tính và hành động có thể được gán chỉ sau khi một đối tượng được tạo ra Khi đối tượng được tạo ra ta mới có một đại diện thật sự của thực thể Vì vậy, lớp là một mô hình khái niệm của thực thể Nó mô tả các thuộc tính và hành động chung chứ không riêng cho một đối tượng cụ thể nào

Ví dụ, xem xét một lớp có tên Animal (Động vật) như trong bảng 1.1 Lớp chứa các thuộc tính (trạng thái) và hành động (hành vi) của động vật

Class Animal

Type Animal Name Color

Motion Breathing Eating

Bảng 1.1: Mô tả lớp Animal

Lớp này có trạng thái „Type‟, „Animal Name‟ và „Color‟

Trong đó,

Type - Mô tả loài động vật

Animal name - Tên loại động vật, chẳng hạn cừu, cọp, ếch, …

Color - Mô tả màu da/ lông của loài đó

„Motion‟ (Di chuyển), „Breathing‟ (Thở) và „Eating‟ (Ăn) là các hành vi của lớp Animal

1.1.3 So sánh giữa lớp (class) và đối tượng (object)

Có sự khác biệt giữa một lớp và một đối tượng Một lớp mô tả một thực thể, trong khi một đối tượng là một thực thể thật sự

Đối tượng là vật thật, trong khi lớp là một mô hình khái niệm định nghĩa tất cả các trạng thái và hành vi cần thiết của một đối tượng

Một lớp là một nguyên mẫu (prototype) của một đối tượng Nó định rõ các hành động và các tính chất cần thiết cho một loại đối tượng cụ thể Bảng 1.2 là ví dụ

về lớp và đối tượng

Class (Lớp)

Object (Đối tượng)

Mỗi đối tượng được gọi là một thể hiện của một lớp Trong ví dụ bên dưới, Employee là một lớp, còn các đối tượng là: Cashier, System Administrator, Stock Manager, Salesman, Purchase Manager

Chương 1 Giới thiệu về Java

5/114

Hình 1.2: Các đối tượng và lớp

1.2 Giới thiệu về Java

Vào năm 1995, hãng Sun Microsystem giới thiệu một ngôn ngữ lập trình mới là Java Cho đến giờ, từ “Java” chỉ có nghĩa là tên một hòn đảo ở Indonesia hoặc một kiểu cách pha café nào đó

1.2.1 Sự cần thiết của Java

Java là một ngôn ngữ dành cho các nhà lập trình chuyên nghiệp Java được xây dựng trên cơ sở ngôn ngữ lập trình C và C++ Nó kế thừa cú pháp của C và các nét đặc trưng của C++ Một nhóm kỹ sư của hãng Sun Microsystem cần thiết kế một ngôn ngữ cho các thiết bị điện tử như tivi, máy giặt, …Vì vậy, mục đích cơ bản là phát triển ngôn ngữ để tạo ra phần mềm có thể nhúng trong các thiết bị điện tử Trong ngôn ngữ C và C++ trình biên dịch phụ thuộc vào loại CPU riêng biệt

Các trình biên dịch rất đắt và mất nhiều thời gian để tạo ra Do đó, không thể có trình biên dịch cho mọi loại CPU Và yêu cầu là cần có cách dễ dàng và hiệu quả

để tạo ra các trình biên dịch Ngoài ra, phần mềm phải nhỏ, nhanh, hiệu quả và độc lập nền tảng, nghĩa là mã chương trình có thể thực hiện trên nhiều CPU khác nhau dưới các môi trường khác nhau Trong nỗ lực tạo ra một ngôn ngữ độc lập nền tảng và khả chuyển, James Gosling và nhóm cộng sự đi tiên phong

trong vấn đề này Kết quả là sự ra đời của ngôn ngữ Java Đầu tiên nó được gọi

là “Oak”, sau đó được đổi tên thành Java Ngày nay, Java đã có những bước phát triển hết sức thành công và được chấp nhận bởi hàng triệu lập trình viên trên toàn thế giới

Java là một ngôn ngữ lập trình phổ dụng, được dùng để viết các chương trình có thể chạy được trên Internet Nét đặc trưng chính của Java là ngôn ngữ hướng đối tượng và độc lập nền tảng Độc lập nền tảng có nghĩa là chương trình có thể chạy trên nhiều nền tảng khác nhau như: Microsoft Windows, Apple Macintosh, Linux, …Java không những được dùng cho các ứng dụng độc lập, các chương trình trên mạng, mà còn được dùng trong các thiết bị tiêu dùng như: điện thoại, các thiết bị cầm tay, …

1.2.2 Các đặc trưng của ngôn ngữ Java

 Hướng đối tượng (Object-oriented)

Java là một ngôn ngữ hướng đối tượng Trong Java không có các hằng, biến hoặc hàm độc lập Nghĩa là tất cả đều là một phần của đối tượng Các hằng, biến và hàm được truy nhập thông qua các lớp và các đối tượng

Các ngôn ngữ hướng đối tượng lai ghép khác như C++, có đặc điểm của ngôn ngữ cấu trúc cộng thêm sự mở rộng đối tượng Ví dụ, C++ là một ngôn ngữ hướng đối tượng, nhưng lập trình theo hướng cấu trúc, phương thức main() nằm ngoài bất kỳ lớp và đối tượng nào Java thì không cho phép cách khai báo này Trong Java, phương thức main() chỉ được khai báo bên trong một lớp

Java là một ngôn ngữ định kiểu mạnh mẽ, nghĩa là phải cần khai báo kiểu dữ liệu cho mọi biến Kiểu dữ liệu trong Java là đồng nhất trong tất cả các nền tảng phát triển Java có các lớp thư viện cơ sở Điều này cho phép các lập trình viên

có thể di chuyển mã từ nền tảng này đến một nền tảng khác mà không cần viết lại mã

Chương 1 Giới thiệu về Java

7/114

Nói tóm lại, độc lập nền tảng ở mức mã nguồn cho phép di chuyển mã nguồn từ một hệ thống này sang một hệ thống khác, biên dịch và thực hiện êm xuôi trên mọi hệ thống

Sử dụng mã bytecode, Java đã giải quyết vấn đề độc lập nền tảng Không giống như trình biên dịch của C, trình biên dịch Java đưa ra một định dạng đặc biệt, đó

là bytecode, giống nhau trên mọi nền tảng

Các chương trình Java được biên dịch thành bytecode vẫn cần một trình thông dịch để thực thi nó trên bất kỳ một nền tảng đã định sẵn nào Công việc của trình thông dịch là đọc mã bytecode và chuyển nó thành ngôn ngữ máy

Để chạy Java trên một máy tính hoặc một hệ điều hành mới, chỉ cần trình thông dịch và một vài gói thư viện cần thiết Bởi vì bytecode là độc lập nền tảng

 Mạnh mẽ

Java là ngôn ngữ định kiểu mạnh mẽ Nó được thiết kế để viết các phần mềm có

độ tin cậy cao và mạnh Tuy nhiên, nó yêu cầu phải khai báo các phương thức một cách rõ ràng Java kiểm tra lỗi cú pháp tại thời điểm biên dịch, và tại thời điểm thông dịch Vì vậy, nó chắc chắn loại bỏ một số lỗi trong lập trình

Java không có con trỏ và phép tính con trỏ Nó kiểm tra tất cả truy nhập đến mảng và chuỗi tại thời điểm chạy chương trình Ngoài ra nó còn kiểm tra sự chuyển kiểu của đối tượng từ kiểu này đến kiểu khác tại thời điểm chạy chương trình

Trong các môi trường lập trình truyền thống, lập trình viên phải tự cấp phát bộ nhớ Kết thúc chương trình, lập trình viên phải giải phóng vùng bộ nhớ này Các

sự cố sẽ nảy sinh khi lập trình viên quên giải phóng bộ nhớ Trong Java, lập trình viên không cần quan tâm đến việc giải phóng bộ nhớ Nó được thực hiện tự động bởi bộ thu gom rác (garbage collection)

trình thuần tuý mà còn cung cấp nhiều mức để kiểm soát tính an toàn khi thực thi chương trình

Ở mức đầu tiên, dữ liệu và các phương thức được truy nhập thông qua các interface (giao tiếp) do lớp cung cấp Java không hỗ trợ các phép toán con trỏ

Do đó, nó không cho phép truy nhập trực tiếp đến các vùng nhớ và cung cấp cơ chế thu gom rác giúp thu hồi bộ nhớ không sử dụng Các đặc trưng này giúp Java an toàn tối đa và có khả năng khả chuyển cao

Trong mức thứ hai, trình biên dịch kiểm soát để đảm bảo mã là an toàn, và tuân theo các nguyên tắc của Java

Mức thứ ba, được đảm bảo bởi trình thông dịch Chúng kiểm tra xem bytecode phải đảm bảo các qui tắc an toàn trước khi thực thi

Mức thứ tư, kiểm soát việc nạp các lớp vào bộ nhớ để giám sát việc vi phạm giới hạn truy xuất trước khi nạp vào hệ thống

 Phân tán (Distributed)

Java có thể được dùng để phát triển các ứng dụng trên nhiều nền tảng, hệ điều hành và nhiều giao tiếp người dùng đồ hoạ Java được thiết kế để hỗ trợ các ứng dụng trên mạng Do đó, Java được dùng như là một công cụ phát triển trên môi trường Internet

 Đa luồng (Multithreaded)

Đa luồng là yếu tố cần thiết cho một ngôn ngữ như Java Một ứng dụng thực hiện một tác vụ trong khi đang chờ người dùng nhập liệu Trong một ứng dụng

đồ hoạ trên mạng như một trình duyệt web, thường có rất nhiều tác vụ xảy ra tại một thời điểm Java cung cấp hỗ trợ cho xử lý gọi là “multithreading” để thực hiện nhiều tác vụ đồng thời Java cung cấp cơ chế đồng bộ nhiều xử lý Cơ chế này cũng hỗ trợ cho luồng (thread) giúp các ứng dụng tương tác trên mạng chạy

êm xuôi

 Động (Dynamic)

Java được thiết kế như một ngôn ngữ động để đáp ứng cho những môi trường

mở Mã nguồn Java được lưu trữ trong tập tin có dạng java Trình biên dịch sẽ biên dịch chúng thành bytecode chứa trong tập tin class Mỗi tập tin java thường được biên dịch thành một tập tin class

Đầu tiên trình biên dịch kiểm tra đường dẫn trên thư mục hiện hành và các thư mục khác được xác định trong biến môi trường CLASSPATH Điều này cần thiết giúp xác định các lớp khác được tham chiếu trong tập tin nguồn Ví dụ, nếu tập tin được biên dịch phụ thuộc vào các tập tin không được biên dịch khác, trình biên dịch sẽ cố tìm và biên dịch chúng Trình biên dịch có thể điều khiển sự phụ thuộc vòng tròn cũng như các phương thức được sử dụng trước khi được khai báo Nó cũng xác định tập tin nguồn có thay đổi so với lần biên dịch cuối cùng hay không Vì vậy, trình biên dịch khá thông minh

Chương 1 Giới thiệu về Java

9/114

 Kiến trúc trung lập (Architecture-neutral)

Công nghệ Java được thiết kế để hỗ trợ các ứng dụng sẽ được triển khai trong các môi trường không đồng nhất trên mạng Trong các môi trường như vậy, các ứng dụng phải có khả năng thực thi tốt trên nhiều kiến trúc phần cứng

Các chương trình Java được biên dịch thành một định dạng bytecode không phụ thuộc kiến trúc có thể thực thi trên nhiều nền tảng phần cứng và phần mềm Vì vậy, vấn đề phân phối nhị phân và phiên bản được giải quyết bởi bản chất thông dịch của công nghệ Java

Các chương trình Java chạy trên bất kỳ hệ thống nào có hỗ trợ máy ảo Java Điều này không những hữu ích trên mạng mà còn có ích trên các hệ thống phân tán

 Khả chuyển (Portable)

Khả chuyển là hệ quả của kiến trúc trung lập Công nghệ Java có được khả năng khả chuyển là nhờ vào định nghĩa chặt chẽ của ngôn ngữ Nó chỉ rõ kích thước của các kiểu dữ liệu cơ bản để loại trừ sự phụ thuộc cài đặt và hành vi của các toán tử số học Hệ thống Java bản thân là khả chuyển Trình biên dịch Java được viết bằng Java, trong khi hệ thống thực thi Java được viết bằng ANSI C với ranh giới khả chuyển rõ ràng

 Hiệu suất cao (high performance)

Hiệu suất luôn được cân nhắc So với các ngôn ngữ kịch bản thông dịch mức cao, Java có hiệu suất cao nhất Bộ thu gom rác tự động thực hiện như luồng ngầm bên dưới, có độ ưu tiên thấp nhất, đảm bảo khả năng khả chuyển cao nhất Sun khẳng định khả năng thực thi của bytecode chuyển thành mã máy tốt gần như C hoặc C++

1.3 Giới thiệu JDK

Sun Microsystems cung cấp ngôn ngữ Java trong sản phẩm gọi là Java Development Kit (JDK) JDK bao gồm các công cụ phát triển, môi trường thực thi (Java Runtime Environment hay JRE), các thư viện, các chương trình demo và

mã nguồn Một số công cụ nằm trong JDK dùng phát triển các ứng dụng Java được mô tả dưới đây:

 Trình biên dịch Java, „Javac‟

Trình biên dịch dịch mã nguồn Java thành tập tin class Trình biên dịch javac được dùng để biên dịch các tập tin mã nguồn Java thành bytecode Mã nguồn Java có thể được tạo ra bằng bất kỳ trình soạn thảo văn bản nào, chẳng hạn Notepad

Cú pháp:

Javac [option] source

Câu lệnh này sẽ tạo ra một tập tin có tên „FirstProgram.class‟ Tập tin class này

sẽ chạy trên máy ảo Java (JVM) Một vài tuỳ chọn của câu lệnh javac được mô

-d Xác định thư mục đích chứa các tập tin class -g In tất cả các thông tin gỡ lỗi thay cho số dòng và

tên tập tin mặc định

-verbose Hiển thị các thông tin đầu ra mỗi lần lớp được nạp

và tập tin nguồn được biên dịch

-version Hiển thị thông tin về phiên bản -sourcepath Cho biết vị trí lớp

-help Hiển thị các tuỳ chọn chuẩn

Bảng 1.3: Các tuỳ chọn của trình biên dịch Javac

Xem xét ví dụ sau sử dụng tuỳ chọn –d:

javac –d c:\FirstProgram.java

Câu lệnh này sẽ biên dịch và lưu tập tin „FirstProgram.class‟ trong ổ đĩa C

 Trình thông dịch Java, „Java‟

Trình thông dịch Java được sử dụng để thực thi mã bytecode Nó lấy đối số là tên tập tin class để thực thi hoặc tên tập tin lưu trữ Java gọi là jar

Cú pháp:

Chương 1 Giới thiệu về Java

11/114

java [option] classname [arguments]

Trong đó,

option - Các tuỳ chọn dòng lệnh

classname - Tên tập tin class được dùng

arguments - Đối số được truyền vào cho hàm main

Ví dụ,

Java FirstProgram

Một vài tuỳ chọn của câu lệnh Java được mô tả trong bảng 1.4

-classpath Xác định rõ vị trí chứa các lớp cần (được lưu

trong biến môi trường CLASSPATH) -v hoặc

thoát

Bảng 1.4: Các tuỳ chọn của trình thông dịch Java

1.4 Máy ảo Java (Java Virtual Machine - JVM)

Máy ảo Java là trái tim của ngôn ngữ lập trình Java Môi trường Java bao gồm năm phần tử sau:

 Ngôn ngữ

 Ðịnh nghĩa Bytecode

 Các thư viện lớp Java/Sun

 Máy ảo Java (JVM)

 Cấu trúc của tập tin class

Đặc tính khả chuyển của tập tin class cho phép các chương trình Java viết một lần chạy mọi nơi (“Write once, run anywhere”) Đặc tính này có được nhờ sự cài đặt máy ảo Java (JVM)

1.4.1 Máy ảo Java là gì?

Lập trình viên cần thiết phải biết máy ảo Java là gì và cách làm việc của nó Điều này sẽ giúp ta tận dụng được điểm mạnh của JVM và tránh những điểm yếu Máy ảo là một khái niệm phần mềm dựa trên ý tưởng của máy tính tưởng tượng

Nó có tập hợp các lệnh logic để xác định các hoạt động của máy tính Máy ảo có thể được xem như một hệ điều hành thu nhỏ Nó thiết lập các lớp trừu tượng cho: phần cứng bên dưới, hệ điều hành, mã biên dịch

Trình biên dịch chuyển mã nguồn thành tập các lệnh của máy ảo không phụ thuộc vào phần cứng riêng biệt Trình thông dịch là một ứng dụng hiểu các lệnh của máy ảo và chuyển các lệnh đó thành các lệnh thực hiện trên phần cứng bên dưới Máy ảo, về cơ bản, tạo ra một hệ thống thực thi giúp thực hiện các mã lệnh bằng cách:

 Nạp các tập tin class

Các trình “Class Loaders” là một trong các thành phần cơ bản của kiến trúc máy ảo Java Nó cho phép máy ảo Java nạp các lớp mà không cần biết bất cứ thứ gì về ngữ nghĩa hệ thống tập tin và cho phép các ứng dụng nạp các lớp Java như các module mở rộng

 Quản lý bộ nhớ

Máy ảo Java quản lý bộ nhớ theo các cách sau:

 Khi một máy ảo Java được triệu gọi để chạy một ứng dụng, nó yêu cầu hệ điều hành cấp đủ bộ nhớ cho bản thân JVM chạy và bộ nhớ trống cho các ứng dụng tạo các đối tượng mới

 Khi một đối tượng mới được tạo, JVM cấp phát bộ nhớ cho đối tượng đó từ vùng nhớ trống

 Khi vùng nhớ trống giảm xuống sau khi tạo một số đối tượng, JVM yêu cầu hệ điều hành cấp thêm

 Khi một đối tượng không còn được dùng nó sẽ bị huỷ bỏ Bộ nhớ bị chiếm dụng sẽ được giải phóng và trả lại vùng bộ nhớ trống

 Khi vùng nhớ trống bị chiếm giữ, và không thể xin cấp thêm vùng nhớ từ hệ điều hành thì JVM tạm dừng ứng dụng và đưa ra thông báo lỗi “Out of memory error”

 Thực hiện thu gom “rác” (Garbage Collection)

Quá trình thu gom rác là giải phóng bộ nhớ đang sử dụng của một đối tượng ngay khi nó kết thúc, nghĩa là đối tượng đó không được truy nhập sau một thời

Chương 1 Giới thiệu về Java

Một khái niệm phổ biến khác được dùng trong Java là trình biên dịch JIT – In-Time Các trình duyệt web như Netscape Navigator, Internet Explorer bao gồm trình biên dịch JIT nhằm tăng tốc độ thực thi mã Java Mục đích chính của JIT là chuyển đổi mã bytecode sang mã máy ứng với từng bộ vi xử lý cụ thể Các lệnh này được lưu trữ và dùng bất cứ lúc nào, được gọi như là một phương thức xác định Hình 1.3 hiển thị mối quan hệ giữa trình biên dịch Java và JIT

Just-Hình 1.3: Mối quan hệ giữa trình biên dịch Java và JIT

Mã chương trình được biên dịch và chạy thông qua một máy ảo thay cho vi xử lý của máy tính Bằng cách sử dụng cách tiếp cận này, mã nguồn Java có thể chạy trên bất kỳ nền tảng nào, nó được biên dịch và chạy thông qua máy ảo Java

Máy ảo Java không biết gì về ngôn ngữ lập trình Java, nó chỉ nhận ra một định dạng nhị phân xác định của một file gọi là file class Các chương trình Java được biên dịch thành mã bytecode có thể tuyền trên mạng và thực thi bởi máy ảo Java Mỗi file class chứa định nghĩa của một lớp hoặc một giao tiếp File bytecode có phần tên mở rộng là class

Tóm Tắt Bài Học

 Một đối tượng là một thể hiện của một lớp

 Một lớp định nghĩa một thực thể trên giới hạn của các tính chất và hành động phổ biến

 Một lớp định nghĩa một thực thể, trong khi đó một đối tượng là một thực thể thực sự

 Java là một ngôn ngữ thông dịch và biên dịch

 Các tính năng của Java:

o Hướng đối tượng

o Hiệu suất cao

 Sun Microsystems giới thiệu ngôn ngữ Java như là một sản phẩm dưới tên gọi Java Development Kit (JDK)

 Bên trong máy ảo, Java tạo ra một hệ thống thời gian thực giúp thực thi

AptechVietnam 15/114

t Chương 2: Biến và toán tử Mục tiêu bài học

Kết thúc bài học này, học viên có thể:

 Cú pháp khai báo biến

 Định nghĩa các kiểu dữ liệu cơ bản

 Tìm hiểu và giải thích cấu trúc của một lớp

 Mô tả các kiểu định dạng

 Mô tả các ký tự đặc biệt (escape sequences)

 Xác định các toán tử khác nhau

2.1 Biến

Biến là đơn vị lưu trữ cơ bản trong chương trình Java Biến là các thành phần

xác định dữ liệu và được dùng để tham chiếu đến các giá trị xác định được tạo

ra trong chương trình Đặt tên các biến có ý nghĩa giúp ta dễ dàng đọc hiểu mã

nguồn hơn

2.1.1 Khai báo biến

Tất cả các biến phải được khai báo trước khi sử dụng Dạng khai báo biến cơ

bản là:

datatype variablename;

Trong đó,

datatype - Kiểu dữ liệu hợp lệ

variablename - Tên biến hợp lệ

Các biến có thể khai báo và khởi tạo theo nhiều cách khác nhau, được minh hoạ

trong đoạn mã 1

Đoạn mã 1:

Line0: int x,y,z; //Khai báo 3 biến kiểu int x,y

//và z

Line1: int a=5,b,c=10; //Khai báo 3 biến kiểu int

//, khởi tạo a và c Line2: byte num=20; // Khai báo 1 biến num có kiểu

//byte và khởi tạo giá trị là 20 Line3: char c=‟c‟; //Khai báo c là biến có kiểu

//char, khởi tạo giá trị là c Line4: int num1=num2=10; //Giá trị 10 được lưu trữ

//trong num1 và num2

Line0 và Line1 là các ví dụ về khai báo danh sách các biến được cách nhau bởi dấu phẩy và Line4 là ví dụ về gán một giá trị cho một hoặc nhiều biến lúc khai báo biến

Đoạn mã 2 là một ví dụ về gán các giá trị hệ bát phân (8) và hệ thập lục phân (16) cho các biến

Đoạn mã 2:

Line1: int decVal = 10;//giá trị 10 trong hệ

// thập phân (hệ 10) Line2: int octVal = 012;//giá trị 10 trong hệ

// bát phân (hệ 8) Line3: int hexVal = 0xa;//giá trị 10 trong hệ

Từ A đến F tương ứng từ 10 đến 15 Ví dụ, giá trị 26 trong hệ 16 là:

int hexVal = 0x1a;

Hệ thống thập phân được mô tả trong Line1, là cách dùng thông dụng trong lập trình

Chương 2 Biến và toán tử

17/114

2.1.2 Khai báo hằng (literals)

Hằng là một giá trị không đổi và được mô tả trực tiếp trong đoạn mã mà không cần đến tính toán Ví dụ,

Đoạn mã 3:

Line1: int val = 50;

Line2: float num = 35.7F;

Line3: char x = „x‟;

Một hằng được sử dụng ở bất kỳ nơi nào cho phép kiểu giá trị của nó Tuy nhiên, có nhiều kiểu hằng khác nhau Một vài trong số chúng là:

 Hằng nguyên (Integer literals)

Hằng nguyên được dùng để biểu diễn một giá trị nguyên (int), trong Java là một giá trị số nguyên 32 bit Trong một chương trình, số nguyên là kiểu thường được

sử dụng nhất Bất kỳ một giá trị số nguyên nào đều là một hằng số nguyên Các số nguyên có thể biểu diễn như:

 Các giá trị thập phân được biểu diễn trong hệ cơ số 10

 Các giá trị bát phân được biểu diễn trong hệ cơ số 8

 Các giá trị thập lục phân được biểu diễn trong hệ cơ số 16

Mỗi một loại trên có hằng tương ứng Một hằng số nguyên có thể được gán đến một kiểu số nguyên khác như byte hoặc long Khi một giá trị hằng được gán đến một biến kiểu byte hoặc short, sẽ không có lỗi nếu giá trị hằng nằm trong phạm vi của kiểu đích Các số nguyên có thể được biểu diễn với một ký tự hoa („L‟)hoặc thường („l‟) ở cuối, để biểu diễn một số nguyên dài 64 bit

 Hằng dấu chấm động (floating-point literals)

Các hằng số thực biểu diễn các giá trị thập phân với phần lẻ Các hằng số thực

có các thành phần sau:

 Thành phần số, ví dụ 0, 1, 2, …, 9

 Dấu thập phân, ví dụ 4.90, 3.141

 Số mũ được biểu diễn bởi E hoặc e đi theo sau một số thập phân

có thể dương hoặc âm Ví dụ: e+208, 7.436E6, 23763E-05, …

 Kiểu hậu tố D, d, F hoặc f

Trong Java, các hằng số thực, ngầm định, có độ chính xác double Một hằng float được biểu diễn bởi F hoặc f, theo sau là giá trị, và một hằng số thực double được biểu diễn bởi D hoặc d

 Hằng Boolean (boolean literals)

Các hằng boolean đơn giản và chỉ có hai giá trị logic là true và false Các giá trị này không thể chuyển đổi đến bất kỳ hệ thống số nào Trong Java, true không bằng 1 và false không bằng 0 Nó chỉ có thể gán đến các biến được khi báo là boolean hoặc dùng trong các biểu thức với các toán tử boolean

 Hằng ký tự (character literals)

Các hằng ký tự được đặt trong cặp dấu ngoặc đơn Tất cả các ký tự ASCII hợp

lệ có thể đặt trực tiếp trong cặp dấu ngoặc đơn, như „g‟, „$‟ và „z‟

 Hằng Null (null literals)

Khi một đối tượng được tạo, lượng bộ nhớ xác định được cấp phát cho đối tượng Địa chỉ bắt đầu của bộ nhớ được lưu trong đối tượng, đó là, một biến tham chiếu Tuy nhiên đôi khi, biến tham chiếu không tham chiếu đến đối tượng

Trong hợp này, biến tham chiếu được gán một hằng null như ví dụ bên dưới:

obj = null ;

 Hằng chuỗi (String literals)

Hằng chuỗi chứa chuỗi các ký tự trong cập dấu ngoặc kép Các ký tự có thể là

ký tự thường, có thể đọc được trên màn hình, hoặc ký tự điều khiển, không nhìn thấy được trên màn hình Các dấu vạch chéo ngược, dấu nháy kép và các ký tự điều khiển khác có thể được biểu diễn bằng dấu chéo ngược (\) đi kèm với mã

điều khiển, các ký tự này còn gọi là escape sequences Ví dụ sau là một xâu

thường, không có ký tự điều khiển:

“Welcome to Java”

2.2 Kiểu dữ liệu (Data type)

Chương 2 Biến và toán tử

19/114

Các ứng dụng xử lý dữ liệu đầu vào và xuất dữ liệu kết quả Đầu vào, đầu ra, và kết quả của các quá trình tính toán đều liên quan đến dữ liệu Trong môi trường tính toán, dữ liệu được phân lớp theo các tiêu chí khác nhau phụ thuộc vào bản chất của nó Ở mỗi tiêu chí, dữ liệu có một tính chất xác định và có một kiểu thể hiện riêng biệt

Java cung cấp một vài kiểu dữ liệu mà chúng được hỗ trợ trên tất cả các nền tảng Ví dụ, dữ liệu loại int (integer) của Java được thể hiện bằng 4 bytes trong

bộ nhớ của tất cả các loại máy bất luận ở đâu chạy chương trình Java Bởi vậy các chương trình Java không cần phải thay đổi khi chạy trên các nền khác nhau Trong Java kiểu dữ liệu được chia thành hai loại:

 Các kiểu dữ liệu nguyên thủy (primitive)

 Các kiểu dữ liệu tham chiếu (reference)

2.2.1 Các kiểu dữ liệu nguyên thuỷ (Primitive Data Type)

Java hỗ trợ tám kiểu dữ liệu nguyên thuỷ được chia ra thành 4 nhóm:

 Kiểu số nguyên (Integer)

Trong nhóm này có các kiểu dữ liệu: byte, short, int và long và, hầu hết, biểu diễn các giá trị số nguyên có dấu

 Kiểu dấu chấm động (Floating-point)

Trong nhóm này có các kiểu dữ liệu: float và double và biểu diễn các số có phần thập phân

Kiểu dữ liệu số nguyên gồm 4 loại:

 Kiểu byte

Dùng để lưu trữ lượng dữ liệu nhỏ Đây là kiểu dữ liệu có độ dài 8 bit, phạm vi lưu trữ từ -128 đến 127 Nó thường được dùng khi làm việc với luồng dữ liệu từ mạng hoặc từ file Kiểu dữ liệu này thường dùng khi làm việc với dữ liệu nhị phân chuẩn và có thể không tương thích với các kiểu dữ liệu khác của Java Từ khoá byte được dùng trong khai báo một biến kiểu này Ví dụ:

byte val;

 Kiểu short

Đây là kiểu dữ liệu ít dùng nhất Có độ dài 16 bit và phạm vi lưu trữ từ 32.768 đến 32.767 Kiểu dữ liệu này thường dùng cho các ứng dụng trên các máy tính 16 bit Kiểu dữ liệu này cũng được dùng để lưu trữ dữ liệu số nhỏ Từ khoá short dùng để khai báo biến kiểu này

- Kiểu int

Đây là kiểu dữ liệu thường dùng nhất Nó có độ dài 32 bit, với phạm vi lưu trữ từ -2.147.483.648 đến 2.147.483.647 Kiểu int là kiểu linh hoạt và hiệu quả nhất Ví dụ: Tổng số lương phải trả cho tất cả nhân viên trong công ty

 Kiểu long

long là kiểu dữ liệu 64 bit có dấu, với phạm vi lưu trữ từ

-9.223.372.036.854.775.808 đến +9.223.372.036.854.775.807 Nó được dùng khi kiểu int không đủ để lưu một số lớn hơn phạm vi của nó Ví dụ, dân số của một nước

2.2.2 Các kiểu dữ liệu tham chiếu

Trong Java, các đối tượng và các mảng là các biến tham chiếu Khi một đối tượng hoặc một mảng được tạo, một vùng nhớ nhất định được gán cho nó và địa chỉ của vùng nhớ này được lưu trữ trong biến tham chiếu Nói cách khác, kiểu dữ liệu tham chiếu là địa chỉ của một đối tượng hoặc một mảng được tạo ra trong bộ nhớ

Chương 2 Biến và toán tử

21/114

2.3 Định dạng nhập và xuất

Bất cứ khi nào kết quả hiển thị trên màn hình, thì cần phải được định dạng Java cung cấp các ký tự điều khiển định dạng (escape sequence) để thực hiện định dạng các dữ liệu nhập và xuất

 Các phương thức print() và println()

Các phương thức này chuyển dữ liệu dùng phương thức toString thích hợp và trả lại một giá trị chuỗi Hãy xem xét đoạn mã 4

Đoạn mã 4:

int num1 = 5;

int num2 = 10;

int sum = num1 + num2;

System.out.print(“The sum of”);

int num3 = 2;

sum = num1 + num2 + num3;

System.out.println(“The sum of ” + num1 + “, ” + num2 + “ and ” + num3 + “ is ” + sum + “.”);

Kết quả của đoạn mã trên là:

The sum of 5 and 10 is 15

The sum of 5, 10, and 2 is 17

Biến sum được định dạng hai lần: lần đầu trong lệnh print; lần thứ hai bằng mã chuyển được tự động tạo ra bởi trình biên dịch Java và sử dụng phương thức toString Trong trường hợp này, bất kỳ giá trị nào cũng có thể được định dạng

 Phương thức format()

Phương thức này định dạng nhiều đối số dựa trên một chuỗi định dạng Chuỗi định dạng chứa cả phần định dạng lẫn hằng chuỗi bình thường nhưng nó không kết hợp với bất kỳ một đối số nào Các chuỗi định dạng hỗ trợ nhiều đặc tính Thành phần định dạng bắt đầu bằng dấu % Ví dụ,

System.out.println(“%d”, + sum);

Câu lệnh này hiển thị giá trị nguyên của biến sum

Cú pháp của một chuỗi định dạng như sau:

“-“ Đối số được canh thẳng theo bên trái

“+” Chèn một dấu + hoặc - với đối số này

Chương 2 Biến và toán tử

Bảng 2.1: Kiểu của các flag

width - Xác định số tối thiểu các ký tự sẽ được in

precision – xác định số ký tự số sẽ được in sau dấu thập phân Dùng với các số dấu chấm động

conversion character - Kiểu của đối số được định dạng Ví dụ, b là

boolean, c là char, d là số nguyên, …

Các giá trị đặt trong cặp dấu “[]” là tùy chọn Chỉ các thành phần yêu cầu xác định định dạng là dấu % và ký tự chuyển đổi

Đoạn mã 5 minh họa cách sử dụng phương thức format()

int val = 5;

double sq = 2.236068;

System.out.format("The square root of %d is %f.%n",val,sq);

Kết quả của đoạn mã trên như sau:

The square root of 5 is 2.236068

2.3.2 Ký tự điều khiển (escape sequences)

Ký tự điều khiển được dùng để biểu diễn các ký tự đặc biệt Các ký tự điều khiển

có thể dùng cho hằng ký tự hoặc hằng chuỗi

Bảng 2.2 giới thiệu một vài ký tự đặc biệt trong Java

Ký tự đặc biệt Giá trị ký tự

\f Cuộn trang giấy vào máy in (Form feed)

\r Xuống hàng (Carriage return)

\xxx Ký tự tương ứng với giá trị bát phân xxx, xxx nằm

trong khoảng 000 đến 0377

\uxxxx Ký tự unicode với mã hoá xxxx, trong đó xxxx là

một số thập lục phân gồm 4 ký số

Bảng 2.2: Ký tự điều khiển (Escape sequence)

Để biểu diễn một ký tự unicode , ký tự điều khiển unicode \u có thể được dùng trong chương trình Java Một ký tự unicode có thể được biểu diễn bằng một chuỗi thập lục phân hoặc bát phân Đoạn mã 6 minh hoạ vấn đề này

Chương 2 Biến và toán tử

 Toán tử quan hệ

Các toán tử quan hệ kiểm tra mối quan hệ giữa hai toán hạng Kết quả của một

biểu thức có dùng các toán tử quan hệ là những giá trị boolean, true (đúng) hoặc

 Toán tử thao tác bit (bitwise)

Một toán tử bitwise cho phép ta thao tác trên từng bit riêng biệt trong các kiểu dữ liệu nguyên thuỷ Toán tử bitwise dựa trên cơ sở đại số boolean Nó thực hiện

phép tính trên hai bit có vị trí tương ứng trên hai toán hạng để tạo ra một kết quả mới

Khi các toán hạng là các số, toán tử „&‟ thực thi hàm AND giữa hai bit, và toán tử

„|‟ thực thi hàm OR giữa hai bit Bảng 2.3 mô tả vấn đề này

Condition1

(Điều kiện 1) (Điều kiện 2) Condition2 Condition1 & Condition2

Condition1 | Condition2

Bảng 2.3: AND và OR

Toán tử dịch bit sang phải không dấu

Mỗi lần một dịch bit xảy ra, toán tử >>> tự động điền bit có thứ tự ưu tiên cao với nội dung trước đó của nó nhưng vẫn giữ dấu của giá trị Tuy nhiên, thỉnh thoảng dịch chuyển này không thích hợp với những giá trị không phải là số Trường hợp này thường xảy ra khi làm việc với dữ liệu là đồ họa và các giá trị dựa trên pixel Trong tình huống đó, một giá trị 0 được dịch chuyển đến bit có thứ tự ưu tiên cao không quan tâm tới giá trị ban đầu của nó Điều này gọi là dịch chuyển bit không dấu Vì vậy, một toán tử dịch bit sang phải không dấu, >>>, luôn luôn dịch chuyển 0 đến các bit có thứ tự ưu tiên cao hơn

Đoạn mã 7:

int val = -3;

val = val >>> 20;

Trong đó, val được gán bằng -3 Giá trị này sau đó được dịch chuyển sang phải

20 bits, điền 0 vào 20 bits đó và lờ đi bit dấu Giá trị sau khi dịch bit là 4095

 Toán tử instanceof

Chương 2 Biến và toán tử

27/114

Toán tử này chỉ được dùng cho các biến tham chiếu đối tượng để kiểm tra một đối tượng có thuộc một kiểu xác định hay không Dạng tổng quát của toán tử instanceof là:

object instanceof type

Ở đây, đối tượng là thể hiện của một lớp, và có kiểu là kiểu của lớp Nếu đối tượng thuộc về một kiểu xác định hoặc có thể ép kiểu thành kiểu xác định, thì toán tử instanceof trả lại giá trị true, ngược lại thì false

Đoạn mã 8 minh hoạ cách dùng toán tử này

Đoạn mã 8:

Scanner input = new Scanner(System.in);

Boolean val = input instanceof Scanner;

System.out.println(val);

Giá trị được in ra trong đoạn mã trên là true

 Toán điều kiện

Toán tử điều kiện là một loại toán tử đặc biệt vì nó gồm ba thành phần cấu thành biểu thức điều kiện Toán tử này có thể thay thế câu lệnh if-then-else

Cú pháp :

expression1 ? expression2 : expression3;

Trong đó,

expression1: là biểu thức logic bất kỳ trả về giá trị true hoặc false

expression2: là biểu thức sẽ được ước lượng khi giá trị của expression 1 là true expression3: là biểu thức sẽ được ước lượng khi giá trị của expression 1 là false

Các toán tử điều kiện có thể lồng nhau và được minh họa trong đoạn mã 9:

Đoạn mã 9:

int num1 = 5;

Trong đoạn mã 9, điều kiện cuối cùng là true nên kết quả là 50

2.4.2 Thứ tự ưu tiên của các toán tử và sự kết hợp

Khi một biểu thức chứa nhiều toán tử, chúng sẽ được thực hiện theo một thứ tự xác định bởi thứ tự ưu tiên của nó Thứ tự ưu tiên của các toán tử toán học tuân theo các nguyên tắc số học Nếu không chắc chắn, ta dùng dấu ngoặc đơn để thay đổi thứ tự ưu tiên

Xét biểu thức 5+3*2, nó được tính 5+(3*2) bằng 11, chứ không tính (5+3)*2 bằng

16 Toán tử (*) có độ ưu tiên cao hơn toán tử (+), do vậy phép nhân được thực hiện trước

Xét biểu thức 8-3-2, nó được tính (8-3)-5 bằng 3, chứ không tính 8-(3-2) bằng 7

Vì vậy , khi biểu thức có nhiều toán tử - thì độ ưu tiên (sự kết hợp) được thực hiện từ trái sang phải

Hai toán tử + và – có cùng độ ưu tiên Nên cũng được thực hiện từ trái sang phải Xét biểu thức:

Chương 2 Biến và toán tử

29/114

(x = y += (z -= 4))

Dùng dấu ngoặc đơn để thay đổi thứ tự ưu tiên của các toán tử Nếu không dùng

nó thì độ ưu tiên và sự kết hợp sẽ được dùng để xác định thứ tự các toán tử sẽ thực thi Khoảng trắng không có tác dụng

Thứ tự ưu tiên được thực hiện như sau:

 Trong một biểu thức các toán tử được thực hiện theo thứ tự ưu tiên từ cao xuống thấp (tightest binding)

 Nếu có nhiều hơn 1 toán tử ưu tiên như nhau trong biểu thức thì thực hiện

từ trái sang phải

 Hãy đặt các biểu thức ưu tiên nhất trong dấu ngoặc tròn để chúng được thực hiện trước nhất

 Tiếp tục với biểu thức con thứ hai và các biểu thức tiếp theo

 Tiếp đến các toán tử có độ ưu tiên cao nhất còn lại theo cùng qui trình trên

Rất dễ bị sai nếu quên đi thứ tự ưu tiên Hãy xem biểu thức sau:

x = a+b/5.0-c**d+1*e

là tương đương với

x = ((a+(b/5.0))-(c**d))+ (1*e)

Tuân theo qui trình sau để đóng ngoặc các biểu thức

 Toán tử ưu tiên cao nhất là ** Nghĩa là c**d được thực hiện trước tiên, ta đóng nó trong ngoặc tròn

 Dấu / và dấu * là toán tử ưu tiên cao nhất thứ hai, sẽ được thực hiện kế

tiếp, do vậy đặt b/5.0 và 1*e vào ngoặc tròn

 Dấu + và – có độ ưu tiên cao nhất kế tiếp Do chúng có cùng độ ưu tiên với nhau nên thực hiện từ trái sang phải

 Cuối cùng phép gán được thực hiện

2.4.3 Ép kiểu

Ép kiểu hay chuyển đổi kiểu hàm ý nói đến việc thay đổi kiểu dữ liệu của một biến sang kiểu khác Thực hiện điều này ta thu được một số tinh năng ưu việt

của thang bậc các dữ liệu Chẳng hạn, các giá trị giới hạn của một tập các số nguyên integer có thể chứa trong một khuôn dạng cô đọng hơn Có thể chuyển đổi kiểu sang dạng khác phù hợp với việc tính toán hơn vì không thể tính toán với kiểu dữ liệu trước đó, chẳng hạn như là chia các số với độ chính xác cao hơn Trong ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, chuyển đổi kiểu cho phép chương trình xem đối tượng của một kiểu như là kiểu tiền bối của chúng để làm đơn giản việc tương tác với chúng

Có 2 loại chuyển kiểu: mặc định và tường minh Thuật ngữ chuyển kiếu mặc định có nghĩa là nâng kiểu Hầu hết các dạng chuyển kiểu tường minh được hiểu

là ép kiểu Chuyển kiểu tường minh cũng có thể thu được từ các thường trình chuyển kiểu được viết riêng như là nạp chồng hàm dựng của đối tượng

 Chuyển kiểu ngầm định

Chuyển kiểu ngầm định, cũng còn gọi là nâng kiểu (coercion), là tự động chuyển kiểu bởi trình biên dịch Một số ngôn ngữ cho phép, thậm chí đòi hỏi bộ biên dịch phải hỗ trợ chuyển kiểu

Trong một biểu thức phức hợp, chương trình sẽ chạy đúng nếu dữ liệu của kiểu dưới có thể chuyển lên kiểu trên

Đoạn lệnh 10 mô tả chuyển kiểu mặc định

 Chuyển kiểu tường minh

Nhiều loại chuyển kiểu, đặc biệt là hạ thấp kiểu gây mất dữ liệu, đòi hỏi chuyển kiểu tường minh

Đoạn lệnh 11 mô tả chuyển kiểu tường minh

short a=2000;

int b;

b= (int)a; // cú pháp ép kiểu

Chương 2 Biến và toán tử

31/114

b= int (a); // cú pháp kiểu hàm

Có nhiều loại ép kiểu tường minh, đó là:

 Có kiểm tra

Trước khi chuyển kiểu được thực hiện, một kiểm tra trong lúc chạy chương trình được thực hiện để xem kiểu đích đến có chứa được giá trị nguồn hay không Nếu không, một lỗi bị sinh ra

 Không kiểm tra

Không có kiểm tra nào được thực hiện Nếu kiểu đích không chứa được giá trị gốc, kết quả không được ghi nhận

 Mẫu bit

Dữ liệu không được xem xét gì tất, các bít thô được sao chép nguyên bản

 Một số các ký tự đặc biệt được biểu diễn kết hợp với dấu

 Cấu trúc vòng lặp while, do while, for và vòng lặp lồng nhau

 Câu lệnh break, continue

3.1 Câu lệnh rẽ nhánh

Câu lệnh rẽ nhánh hay câu lệnh điều khiển được sử dụng để điều khiển luồng

thực thi trong ngôn ngữ lập trình Java hỗ trợ hai loại lệnh rẽ nhánh đó là: cấu

trúc if và cấu trúc switch Các câu lệnh này cho phép chương trình thực thi các

đoạn mã lệnh khác nhau dựa trên kết quả của biểu thức điều kiện hoặc giá trị

của biến

3.1.1 Lệnh if lồng nhau

Câu lệnh if-else kiểm tra kết quả của biểu thức hoặc biến điều kiện rồi dựa trên

kết quả trả về để thực hiện các lệnh tương ứng Câu lệnh if có thể được sử dụng

lồng trong một cấu trúc if khác, loại if này được gọi là if Như vậy,

nested-if là cấu trúc nested-if được lồng trong cấu trúc nested-if hoặc else khác

Các điểm quan trọng cần lưu ý khi sử dụng lệnh if lồng nhau:

Câu lệnh else luôn luôn được kết hợp lệnh if gần nhất

Nó nằm trong cùng khối với else và không kết hợp với else nào cả

//in ra thông báo num chia hết cho 3 và 5

System.out.println(“The number is divisible by both 3 and 5.”); }

else

{

//Số chia hết cho 3 nhưng không chia hết cho 5

System.out.println(“The number is divisible by 3 but not by 5.”); }

}

else

{

//Số không chia hết cho 3 và 5

System.out.println(“The number is not divisible by 3 and 5.”); }

3.1.2 Lệnh Switch-case lồng nhau

Cấu trúc switch-case có thể được sử dụng thay thế cho cấu trúc if-else-if khi có nhiều if-else lồng nhau Sử dụng switch-case khiến khả năng thực thi của chương trình tốt hơn Tương tự như if-else, switch-case có thể sử dụng lồng trong một switch-case khác

Do switch-case định nghĩa các khối lệnh riêng, nên không có sự xung đột giữa các hằng giá trị case của lệnh switch-case trong và lệnh switch-case ngoài Đoạn

mã dưới đây minh họa cách sử dụng các lệnh switch-case:

Trong đoạn mã trên, khối lệnh case 1 của switch-case trong không xung

đột/nhầm lẫn với khối lệnh case 1 của switch-case ngoài Biến day được sử

dụng để so sánh với danh sách các khối case của switch-case ngoài, nếu giá trị của biến day bằng 0 thì biến target mới được so sánh với danh sách các khối case của switch-case bên trong

Có ba điểm quan trọng cần lưu ý khi sử dụng cấu trúc switch-case;

 Cấu trúc switch khác với cấu trúc if switch chỉ có thể kiểm tra bằng, trong khi đó if có thể kiểm tra bất kỳ giá trị của biểu thức logic nào

 Không cho phép 2 giá trị case giống nhau trong cùng một switch-case Nếu switch-case lồng nhau, giá trị của các hằng case của switch-case trong và ngoài có thể giống nhau

 Cấu trúc lệnh switch-case hiệu quả hơn sử dụng nhiều câu lệnh if-else lồng nhau

3.2 Vòng lặp

Vòng lặp được sử dụng rất phổ biến trong lập trình, nó được sử dụng để thực hiện các câu lệnh lặp lại nhiều lần Các loại vòng lặp được hỗ trợ trong Java gồm:

Thân của vòng lặp là rỗng nếu nó không chứa câu lệnh nào cả, về mặt cú pháp,

nó vẫn đúng trong Java Đoạn mã dưới đây minh họa cách sử dụng thân vòng lặp rỗng:

Đoạn mã 3:

int num1 = 1;

int num2 = 30;

while (++num1 < num2);

System.out.println(“The midpoint is: ” + num1);

Trong đoạn mã trên, giá trị của biến num1 được tăng 1 và giá trị của biến num2 được giảm 1, sau đó đem so sánh Vòng lặp được thực hiện chừng nào giá trị của num1 lớn hoặc bằng num2 Do vậy, biến num1 có giá trị giữa num1 và num2, kết quả in ra:

The midpoint is: 16

Biểu thức điều kiện của vòng lặp có thể phức tạp, biến điều khiển có thể được thay đổi giá trị trong thân vòng lặp Tuy nhiên biểu thức điều kiện phải false (sai hoặc không thõa) nếu không vòng lặp sẽ thực hiện vô tận Đoạn mã dưới đây minh họa vòng lặp vô tận:

Trong đoạn mã trên, giá trị của count luôn bằng 0 và nhỏ hơn 100 Vì vậy, biểu

thức điều kiện luôn luôn true (đúng), vòng lặp không bao giờ kết thúc Một lệnh

break có thể được dùng để ngắt vòng lặp trong chương trình trên Nếu có dòng

này ở cuối vòng lặp, vòng lặp chỉ thực hiện 1 lần và kết thúc, kết quả hiển thị:

This goes on forever, HELP!!!

Chương 3 Rẽ nhánh và vòng lặp

39/114

Điểm quan trọng cần lưu ý khi sử dụng vòng lặp while là, các biến điều khiển (biến được sử dụng trong biểu thức điều kiện) phải được khai báo trước khi sử dụng Xem ví dụ dưới đây là không hợp lệ

while (int val = 10) { } //biểu thức điều khiển không hợp

Scanner input = new Scanner(System.in);

System.out.println(“Guess a number between 1 to 10”);

{

System.out.println(“Value too low”);

}

}while (guess != number);

System.out.println(“The answer is %d.”, number);

 Biểu thức điều khiển lặp

Ba phần khai báo này phân cách nhau bằng dấu chấm phẩy (;) Khi vòng lặp bắt

đầu, phần khai báo của vòng lặp được thực hiện Thông thường, đây là biểu thức khởi gán giá trị ban đầu và đóng vai trò là biến đếm điều khiển vòng lặp Biểu thức khởi tạo chỉ thực hiện duy nhất một lần Tiếp đến, biểu thức logic được thực hiện để kiểm tra biến điều khiển với giá trị của số lần lặp Nếu biểu thức logic có giá trị đúng thì vòng lặp tiếp tục thực hiện, ngược lại vòng lặp kết thúc Sau cùng, biểu thức điều khiển lặp được thực hiện, thông thường biểu thức lặp dùng để tăng hoặc giảm giá trị của biến điều khiển