Bài giảng Lập trình hướng đối tượng - Chương 1: Giới thiệu lập trình hướng đối tượng

Nội dung text: Bài giảng Lập trình hướng đối tượng - Chương 1: Giới thiệu lập trình hướng đối tượng

1. Click to editCHƯƠNG Master subtitle 1: style GIỚI THIỆU LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG Khoa Công nghệ thông tin Trường Đại học Ngoại ngữ - Tin học, TP.HCM 1
2. NỘI DUNG Một số Mô thức lập trình Khái niệm Lớp và Đối tượng Ba nguyên tắc lập trình hướng đối tượng Một số phần mềm được viết theo hướng đối tượng 2
3. Tại sao OOP? Object Oriented Programming (OOP) là mô thức quan trọng Tất cả ngôn ngữ hiện đại điều object oriented hay hỗ trợ object và class Các framework, library, API hiện đại đều object oriented • .NET Framework Class Library (C#), Java API classes (Java), • Laravel (PHP), Rails (Ruby), • STL (C++), Django (Python), Android, Bất kỳ ai bắt đầu công việc phát triển phần mềm nên làm quen với OOP và OO modeling 3
4. MỘT SỐ MÔ THỨC LẬP TRÌNH 4
5. Mô thức lập trình Programming paradigm: Mô thức/Mô hình lập trình Cách chúng ta “nhìn” về việc xây dựng các chương trình máy tính Một số programming paradigm: Imperative Structured Procedural Object oriented Functional Declarative 5
6. Imperative programming Mô thức “Lập trình Tuần tự” với ý tưởng chủ đạo là lệnh (commands) Input data Process Output data Chương trình là chuỗi các lệnh (cụ thể/rõ ràng (explicit)) có thứ tự (step by step) dùng để thay đổi trạng thái chương trình 6
7. Ví dụ DATA SEGMENT A DB 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV CL,10 LEA BX,A MOV AH,00 MOV AL,00 L1: ADD AL,BYTE PTR[BX] INC BX DEC CL CMP CL,00 JNZ L1 MOV AH,4CH INT 21 END START CODE ENDS 7
8. Imperative programming Đặc điểm: Các biến toàn cục Mỗi bước ảnh hưởng đến trạng thái toàn cục của chương trình Có lệnh goto để nhảy đến lệnh khác Có những đoạn mã được viết nhiều lần Ngôn ngữ: Assembly, Pascal, C, 8
9. Structured programming Mô thức “Lập trình Cấu trúc” là dạng Imperative programming, nhưng Chương trình có tổ chức, cấu trúc logic hơn: result = []; for i = 0; i 5 { addToList(result, toUpper(p.name)); } } return sort(result); 9
10. Structured programming Đặc điểm: Lệnh tuần tự (Sequence), Lệnh lặp (Loop), Lệnh điều kiện (Condition) Phong cách lập trình Thục đầu dòng (indentation) Loại bỏ/hạn chế lệnh goto Ngôn ngữ: Pascal, C, Khuyết điểm: Khó phân công cho nhiều người cùng viết Dữ liệu được “thả tự do” Có những đoạn mã viết nhiều lần 10
11. Procedural programming Mô thức “Lập trình Thủ tục” kế thừa structured programming và đưa thêm ý tưởng chương trình con (procedure/function) chứa các đoạn mã thường sử dụng Chương trình máy tính có thể chia thành các chương trình con (procedure) và các chương trình con gọi nhau để giải quyết bài toán 11
12. Ví dụ public static int Factorial(int n) { int result = 1; for (int i = 2; i <= n; i++) result = result * i; return result; } static void Main(string[] args) { int fact; fact = Factorial(5); Console.WriteLine("5! = " + fact); int n = 10; int m = 5; fact = Factorial(n) + Factorial(m); Console.WriteLine("n! + m! = " + fact); } 12
13. Procedural programming Đặc điểm Tập trung vào “action” của chương trình, không phải data Phương pháp top-down, làm mịn dần: Chia chương trình lớn thành các chương trình con, Biến toàn cục (global variable) và Biến cục bộ (local variable) Ngôn ngữ: Pascal, C, Khuyết điểm: Mối quan hệ giữa dữ liệu và hàm không được quan tâm, quản lý 13
14. Object oriented programming Mô thức “Lập trình Hướng đối tượng” cải biên procedure programming bằng cách đưa vào ý tưởng object (đối tượng) Đối tượng = Dữ liệu + Hàm thao tác trên Dữ liệu Chương trình máy tính gồm các objects, các objects giao tiếp với nhau để giải quyết bài toán đặt ra 14
15. Ví dụ class Student { string code; string name; int yearOfBirth; public Student(string studentCode, string studentName, int year) { code = studentCode; name = studentName; yearOfBirth = year; } public int GetYearOld() { return DateTime.Now.Year - yearOfBirth; } } 15
16. Ví dụ class InformaticsClass { Student[] students; string className; class Program { public void Input() static void Main(string[] args) { { } InformaticsClass a = new InformaticsClass(); public int NumStudents() a.Input(); { Console.WriteLine("No. " + a.NumStudents()); if (students == null) } return 0; } return students.Length; } } 16
17. Object Oriented Programming Đặc điểm: Tập trung xung quanh khái niệm object (tập trung vào dữ liệu và những gì làm với dữ liệu đó) • Tập trung cả Dữ liệu và Hàm • Tổ chức code theo cách (mô phỏng) hoạt động của thế giới thực • Mô hình hóa các đối tượng trong thế giới thực vào máy tính Hỗ trợ Các nguyên tắc: • Đóng gói (encapsulation) • Thừa kế (inheritance) • Đa hình (polymorphism), 17
18. Object Oriented Programming Ưu điểm: Quản lý mối quan hệ giữa Dữ liệu và Hàm (trong object) Tổ chức code hiệu quả theo cách thức tổ chức trong tự nhiên Giúp mô hình hóa các đối tượng trong thế giới thực trên máy tính Ngôn ngữ: C++, Java, C#, 18
19. KHÁI NIỆM LỚP VÀ ĐỐI TƯỢNG 19
20. Đối tượng (object) Trong thế giới thực có nhiều đối tượng: 20
21. Đối tượng (object) Hoạt động thường ngày: Sáng ra khỏi gường, dùng bàn chảy đánh răng, ăn sáng và uống cafe, đến công ty làm việc, đến nhà hàng ăn trưa, giải lao, rồi quay về công ty làm viêc, tối vào bếp nấu ăn, xem ti vi/đọc sách, lên gường ngủ. Life là quá trình tương tác giữa các đối tượng với nhau Ý tưởng: Tiến trình viết phần mềm là quá trình mô hình hóa từ thực tế vào máy tính 21
22. Đối tượng (object) Trong thế giới thực, đối tượng (object) thường có Một số thuộc tính cấu tạo nên đối tượng Một số hành vi Attributes: Attributes: - ID - Title - Name - Author - YearOfBirth - Pages - - Behaviours: Behaviours: - CountWords - GetAge - BookMark - SetName - SetTitle - - 22
23. Đối tượng (object) OOP là phương pháp chuyển các vấn đề thế giới thực (đối tượng thực) sang các mô hình (đối tượng trên máy tính) có thể giải quyết trên máy tính Trong OOP, Đối tượng (object): Bất kỳ thứ gì có thể được mô hình thành: Dữ liệu (data/field/property/attribute/state) Hàm (function/method/behaviour/operation) thao tác trên dữ liệu Trong OOP, Đối tượng (object) là biến có Tập dữ liệu và Hàm 23
24. Đối tượng (object) – ví dụ Real world object: Car Properties: color, make, model, year, • Velocity Methods: • Accelerator (chân ga) • Brake (thắng) • Speedmotor (đồng hồ tốc độ) 24
25. Lớp (class) Lớp (class): Nhiều đối tượng cụ thể “giống nhau” được nhóm thành một loại/loài hay lớp (class) Lớp (class) là mẫu (template) hay bản thiết kế (blueprint) để tạo đối tượng 25
26. Lớp (class) – ví dụ 26
27. Lớp (class) Trong OOP, Lớp (class) dùng để định nghĩa/tạo ra kiểu mới, từ đó tạo ra đối tượng, lớp có Dữ liệu (data/field/property/attribute/state), dùng biến lưu trữ Các hàm (function/method/behaviour) thao tác trên dữ liệu 27
28. Lớp và Đối tượng VD: Để tạo Car, Lấy Car class, dựa trên đó tạo Car object object object Class 28
29. Lớp và Đối tượng class Car class Program { { int velocity; staitc void Main () public Accelerator() { { Car a = new Car(); Car b = new Car(); } Car c = new Car(); } public int Speedmotor() } { } } 29
30. 3 NGUYÊN TẮC LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG 30
31. 3 nguyên tắc lập trình hướng đối tượng Đóng gói (Encapsulation) và Giao diện (Interface) Ẩn chi tiết của lớp (Đóng gói), chỉ cung cấp các phương thức cần thiết để dùng (Giao diện) Thừa kế (Inheritance) Tạo lớp mới thừa kế lớp đã có Đa hình (Polymorphism) Khả năng tạo ra các lớp dẫn xuất, cài đặt cùng một method của lớp cơ sở theo những cách khác nhau (tùy từng lớp dẫn xuất) 31
32. Encapsulation và Interface Đóng gói (Encapsulation) Ẩn chi tiết công việc thực thi của lớp Trong OOP, Đóng gói là • Ẩn đi các property • Ẩn đi một số method • Ẩn đi các chi tiết hiện thực của method Giao diện (Interface) Bản điều khiển cho phép dùng đối tượng Trong OOP, Giao diện là tập các method cho phép dùng object 32
33. Encapsulation và Interface 33
34. Thừa kế (inheritance) Thừa kế (inheritance) Tạo lớp mới thừa kế lớp đã có Một cách tái sử dụng các lớp bằng cách mở rộng lớp đã có thành một lớp cụ thể “Lớp đã có”: base class, superclass, parent class “Lớp mới”: derived class, subclass, child class 34
35. Thừa kế (inheritance) 35
36. Thừa kế (inheritance) 36
37. Thừa kế (inheritance) 37
38. Thừa kế (inheritance) Thừa kế: Lớp con thừa kế Các dữ liệu của lớp cha Các hàm của lớp cha Ngoài ra, lớp con còn Có những dữ liệu riêng của lớp con Có những hàm riêng của lớp con 38
39. Đa hình (polymorphism) Đa hình (polymorphism) Poly = many Morphism = forms Các lớp con cài đặt cùng một hàm của lớp cha, nhưng mỗi lớp con có cách cài đặt khác nhau 39
40. Đa hình (polymorphism) 40
41. MỘT SỐ PHẦN MỀM VIẾT THEO OOP Photoshop Adobe Acrobat NotePad++ VLC (VideoLan) Camtasia Studio Paint.NET Visual Studio Microsoft Office (Word, Excel, ) SQL Server Sky client 41
42. ĐIỂM CHÍNH Tại sao học OOP? OOP là gì? Object và Class 3 nguyên tắc cơ bản của lập trình hướng đối tượng Đóng gói (Encapsulation) Thừa kế (Inheritance) Đa hình (Polymorphism) 42