4 Nguyên tắc chính của lập trình đối tượng OOP và phương pháp

• Học lập trình hướng đối tượng Java | Khám phá sự linh hoạt của ngôn ngữ
• Học lập trình game Android đơn giản dành cho người mới bắt đầu
• Lập trình hướng đối tượng là gì? Các ví dụ về ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng
• Học ngôn ngữ lập trình Python có khó không? Những điều cần lưu ý khi học là gì?
• 4 tính chất trong lập trình hướng đối tượng

Lập trình hướng đối tượng OOP đã thay đổi cuộc chơi đối với những người làm việc trên các hệ thống phần mềm phức tạp. Nhưng các yếu tố chính xác định cách tiếp cận phát triển nổi bật này là gì?

Các ngôn ngữ hướng đối tượng, chẳng hạn như Java, đã xây dựng các quy tắc cơ bản về cách các nhà phát triển thường xử lý dữ liệu trong các ứng dụng web và phần mềm phức tạp. Cụ thể hơn, cách tiếp cận hướng đối tượng đưa ra một mô hình phát triển cho phép các lập trình viên xử lý và sắp xếp dữ liệu đó dưới dạng các đối tượng thay vì các khối mã và logic.

Về cốt lõi, lập trình hướng đối tượng ( OOP ) cho phép các nhà phát triển liên kết và thao tác dữ liệu bằng các chức năng độc quyền. Các chức năng này bao gồm một loạt các hoạt động, bao gồm sử dụng lại mã và chỉ định biến. Sau đó, các lập trình viên có thể thiết lập mã thủ tục chi phối khả năng truy cập dữ liệu và giúp dễ dàng thêm chức năng mới khi các ứng dụng và kiến ​​trúc phần mềm phát triển theo thời gian.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét các thành phần thiết yếu của OOP xác định phương pháp phát triển phần mềm này và 4 nguyên tắc chính mà nó thể hiện và khám phá cách các khái niệm này được thể hiện trong các ngôn ngữ lập trình như Java.

1. Đối tượng, phương thức

Việc áp dụng lập trình hướng đối tượng bắt đầu bằng việc học cách xác định rõ ràng các đối tượng và xác định mối quan hệ của chúng thông qua mô hình hóa dữ liệu và chỉ định lớp. Điều này yêu cầu các nhà phát triển phải hiểu ba thành phần chính sau của OOP: đối tượng, phương thức

1.1 Các đối tượng

Bộ sưu tập dữ liệu và thủ tục được nhóm thành các thực thể đơn lẻ, có thể tái sử dụng. Các đối tượng có hai đặc điểm chính: dữ liệu, mô tả trạng thái của một đối tượng và các đặc điểm riêng của nó, và hành vi, cho biết cách tương tác với các đối tượng khác.

Các mẫu lớp đóng vai trò là bản thiết kế để tạo các đối tượng riêng lẻ. Khi một đối tượng được khởi tạo từ một lớp, các nhà phát triển xác định trạng thái đối tượng bằng cách sử dụng dữ liệu trong trường thuộc tính của đối tượng trong khi các phương thức cũng được gói gọn trong đối tượng. Đóng gói chỉ hiển thị thông tin đã chọn trong khi ẩn mã bên trong một lớp và dữ liệu bên trong các đối tượng.

Ví dụ, các nguyên tắc OOP trong Java cho phép các lập trình viên phân biệt các đối tượng với nhau. Sau đó, họ có thể sử dụng dữ liệu trừu tượng để ẩn các chi tiết khi cần thiết và để thiết kế giao diện.

1.2 Phương pháp

Các nhà phát triển gọi các phương thức để thao tác dữ liệu, thúc đẩy khả năng sử dụng lại và đóng gói chức năng bên trong một đối tượng. Được định nghĩa trong định nghĩa lớp, các phương thức cung cấp thông tin về một đối tượng, cập nhật dữ liệu của đối tượng hoặc xóa và sửa đổi dữ liệu theo chỉ dẫn.

Cùng với chức năng đóng gói, các nhà phát triển có thể tạo các phương thức công khai và đính kèm tài liệu để các nhà phát triển bên ngoài khác có thể gọi các phương thức trên đối tượng đó.

2. 4 Nguyên tắc chính của OOP

Cách tiếp cận hướng đối tượng được định nghĩa tốt hơn như một tập hợp các khái niệm hướng dẫn hơn là một phương pháp kỹ thuật. Cụ thể, có bốn nguyên tắc OOP bao trùm: kế thừa, đa hình, tái sử dụng và đóng gói.

2.1 Kế thừa

Các nhà phát triển có thể đồng thời sử dụng lại logic chung giữa các đối tượng duy nhất, nhưng chỉ khi họ chỉ định các mối quan hệ phân cấp và các lớp con cho các đối tượng đó. Các lập trình viên có thể sử dụng tính kế thừa để tránh trùng lặp mã, đơn giản hóa độ phức tạp của thiết kế đối tượng hoặc lấy một lớp mới từ một lớp hiện có. Ví dụ, một lớp con kế thừa các phương thức và trường của lớp cha, cho phép truy cập vào chức năng tương tự như lớp cha đó.

Nếu một lớp cụ thể có thể kế thừa các trường và phương thức từ một lớp cấp trên, lập trình viên có thể quản lý tốt hơn việc tích hợp tất cả các đối tượng liên quan. Kế thừa lớp di chuyển từ trên cùng của hệ thống phân cấp xuống dưới cùng, với đỉnh được tạo thành từ các siêu lớp, còn được gọi là các lớp cha. Một lớp cha có thể duy trì bất kỳ số lượng lớp con nào, nhưng một lớp con không bao giờ được liên kết với nhiều hơn một lớp cha. Tính kế thừa không chỉ hỗ trợ khả năng sử dụng lại mã để loại bỏ việc viết lại bản soạn sẵn mà còn giúp giảm khối lượng mã tổng thể.

2.2 Đa hình

Đa hình có nghĩa là các đối tượng có thể sử dụng nhiều hơn một dạng, tùy thuộc vào ngữ cảnh của chúng. Sau đó, ứng dụng sẽ có thể nhận dạng độc lập biểu mẫu chính xác, thực thi mã và chạy các phương thức được liên kết của đối tượng. Điều này tạo ra ranh giới rõ ràng giữa các thực thể có cùng tên với chữ ký và tuyên bố. Đây là cơ chế OOP chính cho phép các thành phần chia sẻ hành vi.

Tính đa hình giúp gọi động các chức năng chính xác. Ví dụ, trong một ngôn ngữ được gõ nghiêm ngặt, các nhà phát triển sử dụng tính đa hình để tập hợp các danh sách, tập hợp hoặc mảng các đối tượng thuộc các loại khác nhau và đảm bảo rằng chúng bao gồm các đối tượng thuộc đúng loại. Điều này không chỉ làm cho việc xử lý danh sách các mục trở nên đơn giản hơn mà còn cho phép các lập trình viên dễ dàng chuyển đổi các triển khai.

Ví dụ: cơ sở dữ liệu có thể được triển khai theo nhiều cách, chẳng hạn như giao tiếp với hệ thống tệp hoặc máy chủ RDBMS như MySQL. Sử dụng tính đa hình, các nhà phát triển có thể xác định một giao diện phù hợp và liền mạch nhất để thực hiện các lệnh gọi cơ sở dữ liệu chính xác.

2.3 Khả năng tái sử dụng

Khi các nhà phát triển muốn tạo một lớp mới, nhưng một lớp hiện có đã chứa mã mong muốn, họ có thể lấy một lớp mới từ lớp cũ. Trong OOP, các lớp mô-đun này cho phép các nhà phát triển sử dụng lại các lớp đó trong các ứng dụng và dự án khác. Khả năng sử dụng lại này mở ra cơ hội cho các lập trình viên thực hiện các tập hợp hoạt động cố định trên các đối tượng cụ thể và thêm chức năng khi ứng dụng và cơ sở mã phát triển.

Giảm sự lặp lại mã thông qua khả năng sử dụng lại cũng giúp các nhà phát triển biết phải đi đâu nếu họ muốn áp dụng một phần chức năng chung. Ngoài việc tạo cơ sở mã đơn lẻ, khả năng sử dụng lại mã cho phép các khung và công nghệ mới mà cộng đồng phần mềm áp dụng. Ví dụ: các khung nguồn mở phổ biến như React, tạo ra các thư viện và tài liệu đồ sộ. Một lập trình viên cá nhân có thể cung cấp mã có thể tái sử dụng để các nhà phát triển khác có thể triển khai mã cụ thể đó trong các bản dựng phần mềm của riêng họ.

>>> Xem thêm: Lập trình hướng đối tượng là gì? Các ví dụ về ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng

2.4 Đóng gói

Đóng gói thể hiện cơ chế để mã liên kết với dữ liệu mà nó thao tác. Điều này cung cấp một lá chắn bảo vệ dữ liệu khỏi bị truy cập bởi bất kỳ mã bên ngoài nào tồn tại bên ngoài lá chắn này. Khi dữ liệu đó bị ẩn, chỉ một hàm được khai báo trong lớp đó mới có thể truy cập các biến hoặc dữ liệu. Điều này sẽ ngăn chặn các đối tượng trái phép, cũng như chứa các lỗi có thể lây lan sang các thành phần ứng dụng khác.

Trong OOP, việc truy xuất thông tin từ bên trong một đối tượng và viết mã riêng biệt để sau đó thực hiện hành động bên ngoài đối tượng thường được coi là một phương pháp không tốt. Sức mạnh của tính đóng gói có nghĩa là chức năng chỉ được xác định ở một nơi, nơi dữ liệu được lưu giữ. Các nhà phát triển không cần biết chi tiết về nội bộ của đối tượng để sử dụng nó một cách hiệu quả họ chỉ cần biết kết quả do phương pháp đó tạo ra.

>>> Đăng ký tìm hiểu chi tiết các khóa học CNTT của FUNiX tại đây:

Tham khảo chuỗi bài viết liên quan:

5 Điểm đáng chú ý tại khóa học lập trình trực tuyến FPT – FUNiX

Từ A-Z chương trình học FUNiX – Mô hình đào tạo lập trình trực tuyến số 1 Việt Nam

Lý do phổ biến khiến học viên nước ngoài chọn FUNiX

5 Ứng dụng của machine learning quan trọng trong công cuộc chuyển đổi số

9 Xu hướng học máy hàng đầu tính đến 2025

Nguyễn Cúc

Nguồn tham khảo: techtarget.com