Lập trình hướng đối tượng là gì? Các nguyên lí cơ bản

Lập trình hướng đối tượng (OOP) là một phương pháp lập trình được sử dụng rộng rãi trong việc xây dựng các ứng dụng và hệ thống phần mềm. Nó cho phép các lập trình viên tập trung vào các đối tượng riêng biệt trong mã của họ, thay vì phải quan tâm đến toàn bộ chương trình. Điều này giúp tăng tính linh hoạt, tái sử dụng và bảo trì của mã, giúp cho việc phát triển phần mềm trở nên hiệu quả hơn. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về lập trình hướng đối tượng là gì và các ưu điểm của nó.

1. Lập trình hướng đối tượng (OOP) là gì?

Lập trình hướng đối tượng là một phương pháp lập trình mà trong đó chương trình được xây dựng dựa trên các đối tượng riêng biệt, có tính chất và hành vi riêng. Mỗi đối tượng đại diện cho một thực thể trong thế giới thực, và chúng ta có thể tương tác với các đối tượng này thông qua các phương thức và thuộc tính của chúng.

Trong lập trình hướng đối tượng, chúng ta sử dụng các khái niệm như đối tượng, lớp, kế thừa, đóng gói và đa hình để xây dựng các ứng dụng. Điều này giúp cho mã trở nên dễ hiểu, linh hoạt và dễ bảo trì hơn.

1.1. Đối tượng

Đối tượng là một thực thể trong thế giới thực, có tính chất và hành vi riêng. Trong lập trình hướng đối tượng, chúng ta tạo ra các đối tượng để đại diện cho các thực thể trong chương trình của chúng ta. Ví dụ, trong một ứng dụng quản lý nhân viên, chúng ta có thể tạo ra các đối tượng nhân viên để đại diện cho từng nhân viên trong công ty.

Mỗi đối tượng có các thuộc tính và phương thức riêng, giúp cho chúng ta có thể tương tác và thay đổi các đối tượng này theo ý muốn. Ví dụ, trong đối tượng nhân viên, chúng ta có thể có các thuộc tính như tên, tuổi, lương và các phương thức như tăng lương, thay đổi thông tin cá nhân.

1.2. Lớp

Lớp là một bản thiết kế cho các đối tượng. Nó chứa các thuộc tính và phương thức mà các đối tượng của nó sẽ có. Chúng ta có thể hiểu lớp như một khuôn mẫu để tạo ra các đối tượng. Ví dụ, trong ứng dụng quản lý nhân viên, chúng ta có thể có lớp Nhân viên với các thuộc tính và phương thức cần thiết.

Mỗi khi chúng ta tạo ra một đối tượng từ lớp, chúng ta gọi đó là việc khởi tạo (instantiation). Điều này giúp cho chúng ta có thể tạo ra nhiều đối tượng từ cùng một lớp, giúp cho việc quản lý và sử dụng chúng trở nên dễ dàng hơn.

1.3. Sự khác nhau giữa đối tượng và lớp

Đối tượng và lớp là hai khái niệm quan trọng trong lập trình hướng đối tượng, tuy nhiên chúng có sự khác biệt nhất định.

• Đối tượng là một thực thể cụ thể, trong khi lớp là một bản thiết kế cho các đối tượng.
• Đối tượng có các thuộc tính và phương thức riêng, trong khi lớp chỉ chứa các định nghĩa cho các thuộc tính và phương thức.
• Chúng ta có thể tạo ra nhiều đối tượng từ cùng một lớp, nhưng mỗi đối tượng sẽ có các giá trị khác nhau cho các thuộc tính của nó.

2. Các nguyên lý cơ bản của OOP

Trong lập trình hướng đối tượng, chúng ta có bốn nguyên lý cơ bản là tính đóng gói (encapsulation), tính kế thừa (inheritance), tính đa hình (polymorphism) và tính trừu tượng (abstraction). Chúng ta sẽ đi vào chi tiết về từng nguyên lý này dưới đây.

2.1. Tính đóng gói (Encapsulation)

Tính đóng gói là một nguyên lý quan trọng trong lập trình hướng đối tượng. Nó cho phép chúng ta che giấu các chi tiết bên trong của một đối tượng, chỉ hiển thị các phương thức và thuộc tính cần thiết để tương tác với đối tượng đó.

Điều này giúp cho mã trở nên dễ đọc và bảo trì hơn, vì chúng ta không cần phải quan tâm đến các chi tiết bên trong của một đối tượng. Nó cũng giúp cho việc thay đổi mã trở nên dễ dàng hơn, vì chúng ta chỉ cần sửa đổi các phương thức và thuộc tính được hiển thị bên ngoài mà không ảnh hưởng đến các phần khác của chương trình.

2.2. Tính kế thừa (Inheritance)

Tính kế thừa là một nguyên lý cho phép chúng ta tái sử dụng mã đã có để xây dựng các lớp mới. Khi một lớp kế thừa từ một lớp khác, nó sẽ có tất cả các thuộc tính và phương thức của lớp cha, và có thể thêm các thuộc tính và phương thức mới hoặc ghi đè lên các phương thức đã có.

Ví dụ, trong ứng dụng quản lý nhân viên, chúng ta có thể có lớp Nhân viên và lớp Quản lý kế thừa từ lớp Nhân viên. Lớp Quản lý sẽ có tất cả các thuộc tính và phương thức của lớp Nhân viên, nhưng có thể có thêm các thuộc tính và phương thức riêng như lương quản lý, quyền hạn, v.v.

2.3. Tính đa hình (Polymorphism)

Tính đa hình cho phép chúng ta sử dụng các phương thức cùng tên nhưng có cách hoạt động khác nhau trong các lớp khác nhau. Điều này giúp cho chúng ta có thể gọi một phương thức từ một đối tượng và nó sẽ được thực thi theo cách tương ứng với lớp của đối tượng đó.

Ví dụ, trong lớp Nhân viên, chúng ta có thể có phương thức tính lương, trong khi trong lớp Quản lý, chúng ta có thể có phương thức tính lương khác. Khi chúng ta gọi phương thức tính lương từ một đối tượng Quản lý, nó sẽ được thực thi theo cách tương ứng với lớp Quản lý.

2.4. Tính trừu tượng (Abstraction)

Tính trừu tượng là một nguyên lý cho phép chúng ta tập trung vào các đặc điểm quan trọng của một đối tượng mà bỏ qua các chi tiết không quan trọng. Nó giúp cho mã trở nên dễ hiểu hơn và giúp cho việc phát triển và bảo trì mã trở nên dễ dàng hơn.

Ví dụ, trong lớp Nhân viên, chúng ta có thể tập trung vào các thuộc tính và phương thức quan trọng như tên, tuổi, lương, v.v. mà không cần quan tâm đến các chi tiết bên trong như cách tính toán lương hay cách kiểm tra tuổi.

3. Các ưu điểm của lập trình hướng đối tượng

Lập trình hướng đối tượng có nhiều ưu điểm so với các phương pháp lập trình khác. Dưới đây là một số ưu điểm chính của nó:

• Dễ bảo trì: Với tính đóng gói và tính kế thừa, việc bảo trì mã trở nên dễ dàng hơn. Chúng ta chỉ cần sửa đổi các phương thức và thuộc tính được hiển thị bên ngoài mà không ảnh hưởng đến các phần khác của chương trình.
• Tái sử dụng mã: Tính kế thừa cho phép chúng ta tái sử dụng mã đã có để xây dựng các lớp mới, giúp cho việc phát triển mã trở nên nhanh chóng và hiệu quả hơn.
• Linh hoạt: Tính đa hình cho phép chúng ta sử dụng các phương thức cùng tên nhưng có cách hoạt động khác nhau trong các lớp khác nhau, giúp cho mã trở nên linh hoạt và dễ mở rộng.
• Dễ hiểu: Tính trừu tượng giúp cho mã trở nên dễ hiểu hơn bằng cách tập trung vào các đặc điểm quan trọng của một đối tượng mà bỏ qua các chi tiết không quan trọng.
• Hiệu suất cao: Với tính đóng gói, chúng ta có thể che giấu các chi tiết bên trong của một đối tượng, giúp cho việc xử lý dữ liệu trở nên nhanh chóng và hiệu quả hơn.

4. Lập trình hướng đối tượng – Hiểu cái ý đồ

Trong lập trình hướng đối tượng, một trong những nguyên tắc quan trọng là tính đóng gói. Điều này có nghĩa là chúng ta nên che giấu các chi tiết bên trong của một đối tượng và chỉ hiển thị các phương thức và thuộc tính cần thiết để tương tác với đối tượng đó. Tuy nhiên, khi sử dụng mảng kết hợp trong lập trình hướng đối tượng, chúng ta có thể gặp phải một vấn đề liên quan đến tính đóng gói.

Mảng kết hợp là một cấu trúc dữ liệu cho phép lưu trữ các giá trị có kiểu dữ liệu khác nhau trong cùng một mảng. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể lưu trữ các đối tượng của các lớp khác nhau trong cùng một mảng. Tuy nhiên, khi chúng ta trả về một mảng kết hợp từ một phương thức, chúng ta đang trả về toàn bộ mảng và các đối tượng bên trong nó, bao gồm cả các chi tiết bên trong của các đối tượng đó.

Ví dụ, trong lớp Quản lý, chúng ta có một phương thức để lấy danh sách các nhân viên dưới dạng một mảng kết hợp. Nếu chúng ta trả về mảng này, chúng ta sẽ trả về toàn bộ danh sách nhân viên và các thuộc tính của họ, bao gồm cả các chi tiết bên trong của các đối tượng Nhân viên. Điều này không tuân theo nguyên tắc tính đóng gói, vì chúng ta đang hiển thị các chi tiết bên trong của các đối tượng mà không cần thiết.

Để giải quyết vấn đề này, chúng ta có thể sử dụng tính trừu tượng để chỉ hiển thị các thuộc tính và phương thức cần thiết của các đối tượng. Thay vì trả về một mảng kết hợp, chúng ta có thể tạo ra một lớp mới để đại diện cho danh sách nhân viên và chỉ hiển thị các thuộc tính cần thiết như tên, tuổi, lương, v.v. Điều này giúp cho mã trở nên dễ hiểu hơn và tuân theo nguyên tắc tính đóng gói.

Lập trình hướng đối tượng là một phương pháp lập trình hiện đại và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng và hệ thống phần mềm. Nó giúp cho việc phát triển và bảo trì mã trở nên dễ dàng hơn, cũng như giúp cho mã trở nên linh hoạt và dễ mở rộng. Tuy nhiên, để áp dụng thành công lập trình hướng đối tượng, chúng ta cần hiểu rõ các nguyên tắc cơ bản của nó và tuân thủ chúng trong quá trình phát triển mã.

Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa hi vọng qua bài viết về lập trình hướng đối tượng là gì, các bạn sẽ có thêm kiến thức cho bản thân mình.