Bài giảng Lập trình hướng đối tượng - Chương 6: Đa hình

Nội dung text: Bài giảng Lập trình hướng đối tượng - Chương 6: Đa hình

1. Click to editCHƯƠNG Master subtitle 6: style ĐA HÌNH Khoa Công nghệ thông tin Trường Đại học Ngoại ngữ - Tin học, TP.HCM 1
2. NỘI DUNG Khái niệm Đa hình Các bước xây dựng chương trình có tính đa hình Từ khóa ‘base’ Phương thức trừu tượng (abstract method) Từ khóa ‘new’ với phương thức 2
3. 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) 3
4. KHÁI NIỆM ĐA HÌNH 4
5. Khái niệm Đa hình Đa hình (polymorphism) poly = many morphism = forms Đa hình là hiện tượng các đối tượng thuộc các lớp khác nhau có khả năng hiểu cùng một thông điệp theo các cách khác nhau hoặc nhiều kiểu tồn tại của một đối tượng 5
6. Khái niệm Đa hình LandRover LandRover dùng 2.0 L object engine để move Ford Ford dùng V engine để move Move object Honda dùng i-vtec để move Honda object 6
7. Khái niệm Đa hình • Đa hình phương thức: Cùng một phương thức có thể được thực hiện khác nhau trên các loại đối tượng khác nhau → Cùng nguyên mẫu phương thức cho các lớp khác nhau: overriding phương thức • Đa hình đối tượng: nhìn nhận đối tượng theo nhiều kiểu khác nhau 7
8. Khái niệm Đa hình Phân biệt Overloading vs Overriding? Overloading (nạp chồng) phương thức: giữ tên và giá trị trả về, chỉ thay đổi đối số Overriding (ghi đè) phương thức: giữ nguyên tên, giá trị trả về và đối số (không thay đổi nguyên mẫu phương thức) 8
9. Khái niệm Đa hình Đa hình phương thức Các lớp dẫn xuất cài đặt cùng một phương thức của lớp cơ sở, nhưng mỗi lớp dẫn xuất có cách cài đặt khác nhau 9
10. Khái niệm Đa hình Nhờ đặc tính của thừa kế giúp: Tạo lớp mới dựa trên lớp đã có (lớp cơ sở), thừa hưởng những gì lớp cơ sở có Thêm một số Field và Method mới vào lớp mới Cài đặt lại phương thức đã được lớp cơ sở cung cấp 10
11. CÁC BƯỚC XÂY DỰNG TÍNH ĐA HÌNH 11
12. Các bước xây dựng tính đa hình 12
13. Các bước xây dựng tính đa hình Lớp cơ sở: Lớp Car public class Car { public virtual void Move() { Console.WriteLine("Car: Move"); } } 13
14. Các bước xây dựng tính đa hình Từ khóa ‘virtual’ Cho phép lớp dẫn xuất có quyền thay đổi cách phương thức này làm việc (cài đặt lại) Từ khóa này có thể dùng cho • Method • Properties • Indexers • events 14
15. Các bước xây dựng tính đa hình Lớp dẫn xuất: có thể cung cấp một cách cài đặt khác của phương thức ở lớp cơ sở 15
16. Các bước xây dựng tính đa hình public class LandRover : Car { public override void Move() { Console.WriteLine(“Move: LandRover (2.0 L engine)"); } } Để cài đặt lại phương thức Tạo một hàm giống như lớp cơ sở (copy) Thêm từ khóa override trước phương thức 16
17. Các bước xây dựng tính đa hình Nếu trong lớp cơ sở không có từ khóa virtual trước phương thức chúng ta muốn override, thì chúng ta không thể override phương thức đó virtual: “tôi cho phép bạn làm gì khác với phương thức này” override: “bạn cho phép tôi, tôi sẽ làm một số điều khác biệt với nó” 17
18. Các bước xây dựng tính đa hình Chú ý: Chúng ta không phải bắt buộc phải override các phương thức lớp cơ sở Nếu không override thì sao? 18
19. Các bước xây dựng tính đa hình public class Ford : Car { public override void Move() { Console.WriteLine(“Move: Ford (V engine)"); } } public class Honda : Car { public override void Move() { Console.WriteLine(“Move: Honda (i-vtec)"); } } 19
20. Các bước xây dựng tính đa hình Lớp LandRover, Ford, Honda thừa kế từ lớp Car nên có thể dùng như lớp Car Car car1 = new Car(); Car car2 = new LandRover(); Car car3 = new Ford(); Car car4 = new Honda(); 20
21. Các bước xây dựng tính đa hình Chúng ta có thể gọi phương thức Move(). Tùy theo kiểu thực sự mà các cài đặt khác nhau sẽ được gọi car1.Move(); Move: Car car2.Move(); Move: LandRover (2.0 L engine) car3.Move(); Move: Ford (V engine) car4.Move(); Move: Honda (i-vtec) Press any key to continue . . . Gọi cùng phương thức (cùng signature) các phương thức khác nhau được chạy 21
22. Xem lại từ khóa ‘base’ Từ khóa ‘base’: Truy cập các constructor của lớp cơ sở (đã học) Truy cập các thành viên không private từ lớp cơ sở Thông thường ta không cần dùng ‘base’ để truy cập thành viên lớp cơ sở 22
23. Xem lại từ khóa ‘base’ Khi override phương thức, chúng ta có thể dùng base để truy cập phiên bản gốc của method này public override void Move() { base.Move(); Console.WriteLine("Move: LandRover (2.0 L engine)"); } 23
24. this và base Từ khóa ‘this’ Gọi constructor khác của lớp hiện tại Giải quyết name hiding (truy cập field của lớp) Từ khóa ‘base’ Gọi constructor của lớp cơ sở Gọi method của lớp cơ sở (khi viết hàm override) 24
25. PHƯƠNG THỨC TRỪU TƯỢNG (ABSTRACT METHOD) 25
26. Trừu tượng là gì? 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 26
27. Vấn đề trừu tượng Mức độ trừu tượng càng cao → thông tin chung và phương thức chung càng tổng quát Có thể tồn tại những phương thức không thể xác định thực hiện như thế nào Ví dụ: Lớp Hình chữ nhật, Hình tam giác, Hình tròn có thể trừu tượng thành Lớp Hình học nói chung → Muốn tính diện tích cho một Hình học? 27
28. Abstract method Khi một phương thức trong lớp cơ sở không làm gì cả, viết hàm này như thế nào? Cung cấp cài đặt giả cho phương thức (dummy implementation) Không cài đặt phương thức (dùng từ khóa abstract) • Thêm từ khóa abstract trước lớp • Thêm từ khóa abstract trước phương thức không cài đặt abstract public class Car { public abstract void Move(); } 28
29. Abstract method Lớp có chứa phương thức abstract thì bắt buộc phải khai báo lớp đó là lớp abstract Khi lớp là abstract, thì không thể tạo đối tượng (chúng ta cần tạo đối tượng của các lớp dẫn xuất không trừu tượng) Car car1 = new Car(); // error Car car2 = new LandRover(); Car car3 = new Ford(); Car car4 = new Honda(); 29
30. Abstract method Lớp trừu tượng có thể có các virtual method, method thông thường khác Trong lớp dẫn xuất, để cài đặt abstract method, chúng ta vẫn dùng từ khóa ‘override’ override: override cho virtual method override cho abstract method 30
31. Bài tập ví dụ Lớp HinhTron (hình tròn) gồm các thông tin: Bán kính Lớp HinhChuNhat(hình chữ nhật) gồm các thông tin: Chiều ngang Chiều đứng Hãy sử dụng kỹ thuật kế thừa và đa hình để viết chương trình cho phép nhập thông tin của đối tượng hình tròn và hình chữ nhật. Sau đó tính và in thông tin diện tích của mỗi hình 31
32. Bài tập ví dụ Xác định lớp và thông tin của lớp Lớp HinhTron Thuộc tính: r (bán kính), s (diện tích) Phương thức: Nhap (nhập thông tin), TinhDienTich (tính diện tích) Lớp HinhChuNhat Thuộc tính: m (chiều ngang), n (chieu dung), s (diện tích) Phương thức: Nhap (nhập thông tin), TinhDienTich (tính diện tích) 32
33. Bài tập ví dụ Áp dụng kỹ thuật kế thừa → Xác định các điểm chung của các lớp Lớp HinhTron Thuộc tính: r (bán kính), s (diện tích) Phương thức: Nhap (nhập thông tin), TinhDienTich (tính diện tích) Lớp HinhChuNhat Thuộc tính: m (chiều ngang), n (chieu dung), s (diện tích) Phương thức: Nhap (nhập thông tin), TinhDienTich (tính diện tích) 33
34. Bài tập ví dụ Tạo lớp mới từ những điểm chung này Lớp HinhHoc Thuộc tính: s (diện tích) Phương thức: Nhap (nhập thông tin), TinhDienTich (tính diện tích) Trong đó: các phương thức không làm gì cả → abstract method → abstract class HinhHoc 34
35. Bài tập ví dụ Sơ đồ lớp 35
36. Lớp HinhHoc public abstract class HinhHoc { protected double s; //Định nghĩa các constructor //và property get, set tại đây public abstract void Nhap(); public abstract void TinhDienTich(); } 36
37. Lớp HinhTron public class HinhTron: HinhHoc { private double r; //Định nghĩa các constructor //và property get, set tại đây public override void Nhap() { //Định nghĩa phương thức } public override void TinhDienTich() { //Định nghĩa phương thức } } 37
38. Lớp HinhChuNhat public class HinhChuNhat:HinhHoc { private double m; private double n; //Định nghĩa constructor //và property get, set tại đây public override void Nhap() { //Định nghĩa phương thức } public override void TinhDienTich() { //Định nghĩa phương thức } } 38
39. Cú pháp phương thức chung Có 3 trường hợp cùng chung phương thức giữa lớp cơ sở và lớp dẫn xuất trong kế thừa: TH1: Chung hoàn toàn cách thức cài đặt Chỉ cài đặt phương thức này ở lớp cơ sở TH2: Chung một phần cách thức cài đặt Lớp cơ sở (virtual) – Lớp dẫn xuất (override) TH3: Chỉ chung nguyên mẫu phương thức nhưng khác cách thức cài đặt Lớp cơ sở (abstract) – Lớp dẫn xuất (override) !!! Trường hợp này lớp cơ sở chuyển sang lớp abstract 39
40. Bài tập Thiết kế chương trình quản lý danh sách các hình học, gồm các loại hình sau: Hình chữ nhật: chiều ngang và chiều đứng Hình tròn: bán kính Hình tam giác: chiều dài 3 cạnh a, b và c Chức năng: cho phép nhập, xuất danh sách các hình trong một mảng một chiều. Cho biết số lượng và hình có diện tích lớn nhất của từng loại 40
41. TỪ KHÓA NEW VỚI PHƯƠNG THỨC 41
42. Từ khóa ‘new’ với phương thức Chúng ta có thể đặt từ khóa ‘new’ trước phương thức public class LandRover : Car { public new void Move() { Console.WriteLine(“Move: LandRover (2.0 L engine)"); } } Ý nghĩa: “Tôi là phương thức mới trong lớp dẫn xuất, hoàn toàn không có liên quan gì đến phương thức cùng tên trong lớp cơ sở” 42
43. Từ khóa ‘new’ với phương thức Chú ý: Khi dùng ‘new’ với phương thức thì không thực hiện được tính đa hình Chúng ta hiếm khi dùng từ khóa ‘new’ trong trường hợp này Nếu muốn cài đặt một phương thức hoàn toàn mới không liên quan thì nên dùng tên khác 43
44. ĐIỂM CHÍNH Đa hình nghĩa là chúng ta có thể tạo các lớp dẫn xuất cài đặt cùng một phương thức như trong lớp cơ sở nhưng theo những cách khác nhau Phương thức trong lớp cơ sở được đánh dấu virtual cho phép lớp dẫn xuất dùng từ khóa override để cung cấp một cài đặt khác Các bước xây dựng tính đa hình 44
45. ĐIỂM CHÍNH Lớp được đánh dấu abstract Không thể dùng để tạo đối tượng Phương thức đánh dấu abstract • Không có cài đặt • Lớp dẫn xuất phải cài đặt Từ khóa ‘new’ đứng trước phương thức để báo Đây là phương thức mới Phương thức này không liên quan đến phương thức cùng tên trong lớp cơ sở 45