Bài giảng Lập trình hướng đối tượng (dùng JAVA): Chương 3 (Phần 2) - Trần Minh Thái

Bài giảng Lập trình hướng đối tượng - Chương 3: Lập trình hướng đối tượng với Java (phần 2) cung cấp cho người học các kiến thức: Vấn đề tái sử dụng code, kế thừa trong Java, tính đa hình trong Java, cài đặt interface trong Java, lập trình tổng quát. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Nội dung

1 Vấn đề tái sử dụng code

2 Kế thừa trong Java

3 Tính đa hình trong Java

4 Cài đặt interface trong Java

5 Lập trình tổng quát

Vấn đề tái sử dụng code

• Lập trình cấu trúc: chương trình con

• OOP: nhiều loại đối tượng có thuộc tính, hành vi tương

tự nhau  tái sử dụng các lớp đã viết

• Trong một lớp vẫn tái sử dụng phương thức

• Ưu điểm:

• Giảm chi phí

• Nâng cao khả năng bảo trì và khả năng mô hình hóa

• Kế thừa: Lớp mới phát triển thêm các thuộc tính hoặc phương thức từ lớp đã có

Kết hợp (Aggregation)

• Thành phần lớp mới chứa các đối tượng của lớp cũ

• Lớp mới: Lớp chứa/Lớp toàn thể

• Lớp cũ: Lớp thành phần

• Ví dụ:

• Lớp cũ: Điểm (Point)

• Lớp mới: Tam giác (Triangle) có 3 điểm

• Lớp chứa tái sử dụng các thuộc tính và phương thức của lớp thành phần thông qua đối tượng

Ví dụ Lớp ToaDoDiem

Ví dụ Lớp ToaDoDiem (tt)

Ví dụ Lớp TamGiac

Ví dụ Lớp TamGiac (tt)

Bài tập 1

Xây dựng một trò chơi xúc xắc Cách chơi như sau:

• Mỗi hạt xúc xắc được gieo sẽ có giá trị ngẫu nhiên 1 6

• Hai người lần lượt gieo 1 hạt xúc xắc

• Sau mỗi lượt gieo, số điểm của lượt đó được tích lũy vào

số điểm của người chơi

• Sau các lượt gieo theo quy định, người thắng cuộc là người có tổng số điểm lớn hơn

Hãy xác định các lớp cần thiết và cài đặt

Xác định lớp

• Xúc xắc (XucXac)

• Thuộc tính: giá trị của mặt (giaTri)

• Phương thức: sinh ngẫu nhiên giá trị mặt của xúc xắc

(sinhGiaTri())

• Người chơi (NguoiChoi)

• Thuộc tính: tên (ten), điểm (diem)

• Phương thức: gieo xúc xắc (gieoXucXac())

• Phương thức: bắt đầu (batDau()), kết thúc (ketThuc), hiển thị thông tin (hienThi()), thực hiện trận đấu (thucHienTranDau())

Xác định lớp

Lớp XucXac

public class XucXac {

private int giaTri;

public int getGiaTri() {

return giaTri;

}

public void setGiaTri(int giaTri) {

this.giaTri = giaTri;

}

public XucXac(){

giaTri= 1 ;

}

public void sinhGiaTri(){

Random random = new Random();

this.giaTri=random.nextInt( 5 ) + 1 ; }

}

Lớp NguoiChoi

public class NguoiChoi { private String ten; private int diem; public String getTen() { return ten;

} public void setTen(String ten) { this.ten = ten;

} public int getDiem() { return diem;

} public void setDiem(int diem) { this.diem = diem;

}

Lớp NguoiChoi

public NguoiChoi(String ten){

this.ten=ten;

this.diem+=xucXac.getGiaTri();

System.out.println(" Diem: "

+ this.diem);

}

}

Lớp TranDau

public class TranDau {

private XucXac xucXac;

private NguoiChoi nguoiChoi1;

private NguoiChoi nguoiChoi2;

private NguoiChoi nguoiThang;

private int soVong;

public TranDau(String ten1, String ten2,

int soVong){

this.nguoiChoi1 = new NguoiChoi(ten1); this.nguoiChoi2 = new NguoiChoi(ten2); this.xucXac = new XucXac();

this.soVong = soVong;

}

Lớp TranDau

public void batDau(){

System.out.println("Tran dau bat dau ");

for(int i= 1 ; i<=this.soVong; i++){

System.out.printf("***** Vong %d *****\n",i);

System.out.println(">" + nguoiChoi1.getTen()

+ " gieo xuc xac");

nguoiChoi1.gieoXucXac(xucXac);

System.out.println(">" + nguoiChoi2.getTen()

+ " gieo xuc xac");

nguoiChoi2.gieoXucXac(xucXac);

}

}

Lớp TranDau

public void ketThuc(){

int diem1= nguoiChoi1.getDiem();

int diem2=nguoiChoi2.getDiem();

Lớp TranDau

public void hienThi(){

System.out.println("* Ket qua tran dau *"); System.out.printf("- Diem cua %s: %d",

nguoiChoi1.getTen(), nguoiChoi1.getDiem()); System.out.printf("- Diem cua %s: %d",

nguoiChoi2.getTen(), nguoiChoi2.getDiem());

public class XucXacTest {

public static void main(String []args){

String ten1, ten2;

int soVong;

Scanner sn = new Scanner(System.in);

System.out.print("> Ten nguoi choi 1: "); ten1=sn.nextLine();

System.out.print("> Ten nguoi choi 2: "); ten2=sn.nextLine();

System.out.print("> So vong dau: ");

soVong=sn.nextInt();

TranDau tranDau = new

TranDau(ten1, ten2, soVong);

tranDau.thucHienTranDau();

}

}

Bài tập 2

Hãy viết lại các lớp trong Bài tập 1 để thoả yêu cầu sau:

• Có thêm thuộc tính soBanThang ghi lại số bàn thắng

• Giả sử 2 người chơi phải chơi 3 ván đấu Nếu người chơi nào thắng trước 2 ván thì người chơi đó thắng cả trận đấu

Kế thừa (Inheritance)

• Ngoài việc nhóm các đối tượng có cùng tập thuộc tính/hành vi lại với nhau thành một lớp, con người thường nhóm các đối tượng có cùng một số thuộc tính/ hành vi

• Ví dụ: nhóm tất cả xe chạy bằng động cơ thành một nhóm, rồi phân thành các nhóm nhỏ hơn tuỳ theo loại

xe (xe ô tô, xe tải, )

Kế thừa

• Ví dụ:

o Một cái xe ô tô “là một” xe động cơ

o Một cái xe tải “là một” xe động cơ

o Một cái xe máy “là một” xe động cơ

 Dùng cấu trúc hướng đối tượng để định nghĩa quan hệ

“là một”

Kế thừa

• Lớp cha – superclass (hoặc lớp cơ sở - base class)

 Lớp tổng quát hơn trong mối quan hệ “là một”

 Các đối tượng thuộc lớp cha có cùng tập thuộc tính và hành vi

Kế thừa

• Lớp con – subclass (hoặc lớp dẫn xuất – derived class)

 Lớp cụ thể hơn trong một quan hệ “là một”

 Các đối tượng thuộc lớp con có cùng tập thuộc tính

và hành vi (do kế thừa từ lớp cha), kèm thêm tập thuộc tính và hành vi của riêng lớp con

Kế thừa

• Quan hệ “là một” còn gọi là sự kế thừa (inheritance)

• Ta nói rằng lớp con “kế thừa từ” lớp cha, hoặc lớp con

“được dẫn xuất từ” lớp cha

 Kế thừa là quá trình tạo nên lớp mới bằng cách dẫn xuất từ lớp cũ

Kế thừa

Ưu điểm của việc kế thừa

 Tiết kiệm thời gian và công sức

 Tái sử dụng lại những lớp có sẵn

 Giảm lượng code phải thiết kế, viết, kiểm tra

 Tránh trùng lắp code

 Rút ngắn thời gian giúp LTV tập trung vào mục tiêu

 Giúp phân loại và thiết kế lớp dễ dàng, dễ quản lý

Kế thừa

• Phân loại

• Đơn kế thừa (single inheritance): chỉ có một lớp cha

• Đa kế thừa (multiple inheritance): có nhiều lớp cha

Kế thừa

• Tạo lớp mới bằng cách phát triển từ lớp đã có

• Lớp mới kế thừa những thành viên đã có trong lớp cũ

• Lớp cũ: Lớp cha (superclass), lớp cơ sở (baseclass)

• Lớp mới: Lớp con (subclass), lớp dẫn xuất (derived class)

• Ví dụ:

• Lớp cũ: Điểm (ToaDoDiem)

• Kết hợp: Tam giác (TamGiac) có 3 điểm

• Kế thừa: Tam giác vuông (TamGiacVuong)

Ví dụ: Tam giác vuông là

một loại tam giác

Ví dụ: Tam giác có 3 đỉnh

Ký hiệu kế thừa

Sơ đồ quan hệ đối tượng

(Object Relationship Diagram – ORD)

Sơ đồ quan hệ đối tượng

• Đối với những lớp dẫn xuất, chỉ cần liệt kê các thuộc tính/ hành vi mà lớp cơ sở không có

• Đơn giản hoá sơ đồ

• Nhấn mạnh các điểm

khác biệt

• Lớp con truy cập tới thành viên lớp cha qua từ khóa super

• Mọi lớp trong Java đều kế thừa từ lớp tổng quát Object

• Lớp Object cung cấp một số phương thức toString(), equals()

• Java chỉ cho phép đơn kết thừa: một lớp chỉ có thể kế thừa từ duy nhất 1 lớp khác

Chỉ định truy cập

• Chỉ định truy cập lớp:

• public : cho phép lớp con kế thừa nằm ở bất kỳ đâu

• Không chỉ định : chỉ cho phép lớp con kế thừa nằm cùng gói

• Chỉ định truy cập thành viên:

• public, protected : cho phép lớp con ở bất kỳ đâu được kế thừa thuộc tính/phương thức này, được truy cập vào thuộc tính/thành viên tương ứng trên lớp cha

• Không chỉ định : chỉ cho phép lớp con ở cùng gói được kế thừa và được truy cập tới thuộc tính/thành viên tương ứng của lớp cha

• private : lớp con không được kế thừa thuộc tính/phương thức này, không được truy cập vào thuộc tính/thành viên tương ứng trên lớp cha

Ví dụ chỉ định public cho class cha

Ví dụ class con cùng gói

Ví dụ class con khác gói

Ví dụ không chỉ định public class cha

• Cùng gói: tương tự chỉ định public

• Khác gói: không cho kế thừa!!!

Khởi tạo đối tượng trong kế thừa

• Lớp con không kế thừa phương thức khởi tạo của lớp cha

• Lớp cha phải được khởi tạo trước lớp con

• Các phương thức khởi tạo của lớp con tự động gọi phương thức khởi tạo mặc định của lớp cha (nếu có)

• Nếu lớp cha không có phương thức khởi tạo mặc định thì phải gọi phương thức khởi tạo khác mặc định của lớp cha

• Cú pháp: super(parameterList)

Ví dụ khởi tạo đối tượng trong kế thừa

Ví dụ khởi tạo đối tượng trong kế thừa

Ví dụ khởi tạo đối tượng trong kế thừa (tt)

Ví dụ khởi tạo đối tượng trong kế thừa (tt)

Đối tượng cha và con

• Khi tạo đối tượng con, đối tượng cha được tạo ra độc lập

• Đối tượng con có tham chiếu tới đối tượng cha qua từ

khóa super (tham chiếu này là private)

• Trong lớp con, nếu truy cập tới thuộc tính/phương thức

của cha thì truy cập đó có được là qua từ khóa super

(tường minh, hoặc không tường minh), đối tượng con được xem như đối tượng thuộc lớp cha (upcasting)

Giả sử không dùng kế thừa

public String getHoTen() { return hoTen;

} public void setHoTen(String hoTen) { this.hoTen = hoTen;

} public int getTuoi() { return tuoi;

} public void setTuoi(int tuoi) { this.tuoi = tuoi;

}

public String getTenTruong() {

return tenTruong;

}

public void setTenTruong(String tenTruong) {

this.tenTruong = tenTruong;

public SinhVienKhongKeThua(String hoTen,

int tuoi, String tenTruong) {

public void capNhatTinChi(int soLuong){

this.setTinChiTichLuy(this.getTinChiTichLuy()

+ soLuong);

}

public void hienThiThongTinSinhVien() {

System.out.println("- Ho va ten: " +

private double heSoLuong; private int luongCoBan;

public String getHoTen() { return hoTen;

} public void setHoTen(String hoTen) { this.hoTen = hoTen;

} public int getTuoi() { return tuoi;

}

public void setHocVi(String hocVi) {

this.hocVi = hocVi;

public GiangVienKhongKeThua(String hoTen,

int tuoi, String tenTruong, String hocVi,

int heSoLuong, int luongCoBan){

Sử dụng lớp kế thừa

Cây kế thừa

Lớp ConNguoi

public class ConNguoi {

private String hoTen;

private int tuoi;

private String tenTruong;

private String ngheNghiep;

public String getHoTen() {

public void setTuoi(int tuoi) {

this.tuoi = tuoi;

}

#69 public String getNgheNghiep() {

public ConNguoi(String hoTen, int tuoi,

String tenTruong) { this.setHoTen(hoTen);

Lớp SinhVien

public class SinhVien extends ConNguoi{

private int tinChiTichLuy;

public int getTinChiTichLuy() {

public SinhVien(String hoTen, int tuoi,

String tenTruong) {

super(hoTen, tuoi, tenTruong);

super.setNgheNghiep("Sinh vien");

this.setTinChiTichLuy( 0 );

}

public void capNhatTinChi(int soLuong) {

this.setTinChiTichLuy(this.getTinChiTichLuy()

public class SinhVienTest {

public static void main(String []args) {

System.out.println("*** Tao doi tuong

con nguoi:");

ConNguoi nguoi = new ConNguoi("An", 17 , "");

System.out.println("*** Thong tin vua tao:"); nguoi.hienThiThongTinNguoi();

System.out.println("*** An tro thanh

sinh vien DH ABC:");

SinhVien sv = new SinhVien(nguoi.getHoTen(),

nguoi.getTuoi(), "Dai hoc ABC");

System.out.println("*** Thong tin sinh vien:"); sv.hienThiThongTinSinhVien();

System.out.println("*** An hoc xong mon

OOP in Java (4 tin chi)");

System.out.println("*** Cap nhat so tin chi

Ví dụ

Ví dụ

• Nạp chồng phương thức (overloading): Giữ nguyên

tên phương thức và thay đổi danh sách tham số

!!! Giữ nguyên kiểu dữ liệu trả về của lớp cha

Ví dụ 1

Ví dụ 1 (tt)

Ví dụ 2

Ví dụ 2 (tt)

Ví dụ

Lỗi

Tính đa hình trong Java

Tính đa hình trong Java

Trừu tượng hoá

Hiện thực đa hình trong Java

Trừu tượng hoá

• Loại bỏ những thông tin cụ thể, giữ lại các thông tin chung

• Mức độ trừu tượng hoá được thể hiện trên cây kế thừa

Định nghĩa lớp trừu tượng

• Sử dụng từ khoá abstract cho phương thức trừu tượng

• Bổ sung từ khoá abstract phía trước class

public abstract class ClassName{

Khai báo thuộc tính;

public abstract dataType methodName(listParameter); Định nghĩa các phương thức khác;

}

Đặc điểm lớp trừu tượng

• Phương thức trừu tượng không được phép định nghĩa

cụ thể tại lớp cha (kết thúc khai báo phương thức

bằng dấu ;)

• Lớp con kế thừa từ lớp trừu tượng phải định nghĩa nội dung của phương thức trừu tượng

• Chỉ định truy cập không được chặt hơn lớp cha

• Không được tạo đối tượng từ lớp trừu tượng

• Lớp trừu tượng vẫn có phương thức khởi tạo

Ví dụ (tt)

Lớp HinhHoc

Lớp HinhTron

Lớp HinhChuNhat

Lớp HinhHocTest

Giao diện (Interface)

Giao diện

• Sử dụng trong trường hợp đa kế thừa (kế thừa từ nhiều lớp)

• Giao diện chỉ quy định các phương thức phải có,

nhưng không định nghĩa cụ thể

Tách rời đặc tả mức trừu tượng và triển khai cụ thể

Đảm bảo tính cộng tác trong phát triển phần mềm

Các giao diện có thể kế thừa nhau

Triển khai giao diện

Modifier class ClassName implements

Kế thừa và triển khai giao diện

Modifier class SubClass extends SuperClass

implements Interface1, Interface2 {

Định nghĩa SubClass kế thừa từ SuperClass

Định nghĩa tất cả phương thức

của Interface1 và Interface2

}

Giao diện vs Trừu tượng

Chỉ được phép có thành viên

Mọi phương thức là trừu tượng

với chỉ định truy cập public

Ngoài phương thức trừu tượng, có thể có phương thức riêng

Không có phương thức khởi

Một lớp có thể triển khai nhiều

giao diện Một lớp chỉ có thể kế thừa từ một lớp trừu tượng

Ví dụ

Giao diện HinhHoc

Lớp HinhTron

Lớp HinhChuNhat

Ví dụ

Toán tử instanceof

• Kiểm tra một đối tượng có phải đang là thể hiện của

lớp hoặc giao diện nào đó không: true hoặc false

• Cú pháp:

objectName instanceof ClassName

objectName instanceof InterfaceName

Ghi đè phương thức equals()

• Không thể dùng toán tử so sánh == để so sánh 2 đối tượng

• Mọi lớp được kế thừa phương thức equals từ lớp Object  định nghĩa lại cho phù hợp

• Hai đối tượng bằng nhau khi thỏa mãn 2 điều kiện:

• Cùng thuộc một lớp

• Giá trị của mọi thuộc tính là như nhau

!!!2 giá trị tham chiếu bằng nhau  đối tượng bằng nhau

Ghi đè phương thức equals()

cho lớp ConNguoi

Ghi đè phương thức equals()

cho lớp ConNguoi

Lập trình tổng quát

• Xây dựng chương trình có thể làm việc với nhiều kiểu

dữ liệu khác nhau trên cùng thao tác xữ lý

Cách thức lập trình tổng quát

Cách thức lập trình tổng quát

Q&A