Lập trình hướng đối tượng

Một thay đổi ở một nơi vốn dĩ có nghĩa là phải thay đổi ở năm mươi nơi khác

• Một chương trình lưu số dư của khách hàng dưới dạng số công khai. Hai mươi thủ tục đọc nó và mười lăm thủ tục ghi vào. Bây giờ số dư không bao giờ được âm.
• Nếu không có đối tượng, quy tắc này phải được thêm vào mười lăm nơi, và ngày hôm sau khi ai đó thêm một người ghi thứ mười sáu, nó lại bị hỏng.
• Với các đối tượng, số dư là riêng tư và cách duy nhất để thay đổi nó là một phương pháp tuân thủ quy tắc. Có một nơi để thêm nó và không có cách nào khác để bypass.
• Đó chính là bao bọc, và đó là lý do lập trình hướng đối tượng tồn tại. Bài học này nói về các đối tượng, lớp (classes), và bốn trụ cột.

Đối tượng và lớp

• Một đối tượng kết hợp thuộc tính (attributes), dữ liệu của nó, với phương thức (methods), các thao tác tác động lên dữ liệu đó. Nó là một đơn vị bao gồm cả trạng thái và hành vi.
• Một lớp là bản thiết kế: nó xác định những thuộc tính và phương thức mà mọi đối tượng thuộc loại đó sẽ có. Một đối tượng là một thực thể (instance) của một lớp, với các giá trị riêng của nó.
• Một Taxi lớp, và mỗi chiếc taxi thực tế là một đối tượng với số đăng ký và sức chứa riêng.

Thuộc tính ở trên, phương thức ở dưới, và mức độ truy cập được đánh dấu

Hàm khởi tạo, getter và setter

• Một hàm khởi tạo (constructor) là một phương thức đặc biệt chạy khi một đối tượng được tạo ra, để thiết lập các thuộc tính của nó thành các giá trị ban đầu hợp lệ.
• Vì các thuộc tính là riêng tư, một lớp cung cấp các phương thức get để đọc giá trị và các phương thức set để thay đổi chúng. Một phương thức set là nơi quy tắc như "không bao giờ âm" được áp dụng.
• Đó chính là lý do khiến thuộc tính riêng tư trở nên hữu ích: quy tắc được áp dụng trên mọi sự thay đổi, vì không có đường dẫn nào khác đến dữ liệu.

CLASS Taxi
    PRIVATE Capacity : INTEGER
    PUBLIC PROCEDURE NEW(StartCapacity : INTEGER)
        Capacity ← StartCapacity
    ENDPROCEDURE
    PUBLIC FUNCTION GetCapacity() RETURNS INTEGER
        RETURN Capacity
    ENDFUNCTION
ENDCLASS

Trụ cột 1: bao bọc

• Bao bọc (Encapsulation) có nghĩa là dữ liệu của đối tượng được ẩn behind các phương thức của nó. Các thuộc tính là riêng tư; mã bên ngoài sử dụng các phương thức công khai.
• Hai lợi ích, và đề thi yêu cầu cả hai: đối tượng có thể tự áp đặt quy tắc của nó trong mọi lần thay đổi, và biểu diễn nội bộ có thể được thay đổi an toàn sau này, vì không có mã bên ngoài nào phụ thuộc vào nó.
• Lưu số dư bằng bảng today và bằng xu tomorrow: mọi người dùng của lớp vẫn gọi GetBalance() và không có gì bên ngoài bị hỏng.

Trụ cột 2: kế thừa

• Kế thừa (Inheritance) cho phép một lớp con (subclass) được định nghĩa dựa trên một lớp cha (superclass), nhận tất cả thuộc tính và phương thức của nó rồi thêm vào hoặc ghi đè (overriding) chúng.
• Nó mô hình hóa mối quan hệ "là một": Quản lý là một Nhân viên, nên Manager kế thừa từ Employee và thêm bộ phận.
• Lợi ích là mã dùng chung được viết một lần ở lớp cha, và sự thay đổi đối với nó lan truyền đến mọi lớp con.

Phần dùng chung nằm ở trên; phần khác biệt nằm ở dưới

Trụ cột 3 và 4: đa hình và trừu tượng

• Đa hình (Polymorphism) có nghĩa là các đối tượng khác nhau phản hồi lại cùng một lời gọi phương thức theo cách riêng của chúng. Mọi Shape đều có một phương thức Area(); Circle và Rectangle mỗi cái đều triển khai nó khác nhau.
• Giá trị của nó: mã có thể duyệt qua một danh sách các hình dạng, gọi Area() trên từng cái, mà không cần biết hay quan tâm mỗi cái là loại nào. Thêm một lớp Triangle sau này và vòng lặp đó không cần thay đổi chút nào.
• Trừu tượng (Abstraction) có nghĩa là hiển thị một giao diện đơn giản và ẩn đi độ phức tạp đằng sau: người gọi Area() không cần biết bất kỳ hình học nào.

Ví dụ minh họa: gọi tên trụ cột

Ví dụ minh họa: tại sao OOP cho hệ thống lớn

Một đội có các cầu thủ; nó không phải là một cầu thủ

• Chứa đựng (Containment) có nghĩa là một đối tượng chứa một đối tượng khác như một thuộc tính của nó. Trong tích hợp (aggregation), đối tượng được chứa có thể tồn tại độc lập: một Team giữ tham chiếu đến các đối tượng Player có thể chuyển sang đội khác.
• Chọn dựa trên mối quan hệ: một Goalkeeper là một Player, nên sử dụng kế thừa; một Team có các cầu thủ, nên sử dụng tích hợp. Việc một đội kế thừa phương thức Kick() của một cầu thủ là lỗi thiết kế, ngay cả khi đội đó muốn nhận phạt.

Ví dụ minh họa: thiết kế một đội mà không sao chép các cầu thủ

Player object: name = "Sam"
Team object: Members = [reference to Sam's Player object]
Goalkeeper class: inherits the Player attributes and methods

Điểm số dễ mất

Bạn đã nắm vững