Xem mẫu
- 9/18/17
Mục tiêu bài học
Bộ môn Công nghệ Phần mềm n Giải thích về khái niệm tái sử dụng mã nguồn
Viện CNTT & TT n Chỉ ra được bản chất, mô tả các khái niệm
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội liên quan đến đến kết tập và kế thừa
n So sánh kết tập và kế thừa
Biểu diễn được kết tập và kế thừa trên UML
LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG
n
n Giải thích nguyên lý kế thừa và thứ tự khởi
Bài 05. Kết tập và kế thừa tạo, hủy bỏ đối tượng trong kế thừa
n Áp dụng các kỹ thuật, nguyên lý về kết tập
và kết thừa trên ngôn ngữ lập trình Java
2
Nội dung Nội dung
1. Tái sử dụng mã nguồn 1. Tái sử dụng mã nguồn
2. Kết tập (Aggregation) 2. Kết tập (Aggregation)
3. Kế thừa (Inheritance) 3. Kế thừa (Inheritance)
3 4
1
- 9/18/17
1. Tái sử dụng mã nguồn (Re-usability) 1. Tái sử dụng mã nguồn (2)
n Tái sử dụng mã nguồn: Sử n Các cách sử dụng lại lớp đã có:
dụng lại các mã nguồn đã n Sao chép lớp cũ thành 1 lớp khác à Dư thừa và
viết khó quản lý khi có thay đổi
n Lập trình cấu trúc: Tái sử dụng n Tạo ra lớp mới là sự tập hợp hoặc sử dụng các
hàm/chương trình con đối tượng của lớp cũ đã có à Kết tập
n OOP: Khi mô hình thế giới thực, (Aggregation)
tồn tại nhiều loại đối tượng có n Tạo ra lớp mới trên cơ sở phát triển từ lớp cũ đã
các thuộc tính và hành vi tương có à Kế thừa (Inheritance)
tự hoặc liên quan đến nhau
n à Làm thế nào để tái sử dụng
lớp đã viết? 5 6
Ưu điểm của tái sử dụng mã nguồn Nội dung
n Giảm thiểu công sức, chi phí
n Nâng cao chất lượng phần 1. Tái sử dụng mã nguồn
mềm
2. Kết tập (Aggregation)
n Nâng cao khả năng mô hình
hóa thế giới thực 3. Kế thừa (Inheritance)
n Nâng cao khả năng bảo trì
(maintainability)
7 8
2
- 9/18/17
2. Kết tập 2.1. Bản chất của kết tập
n Ví dụ: n Kết tập (aggregation)
n Điểm n Tạo ra các đối tượng của các lớp có sẵn trong
n Tứ giác gồm 4 điểm lớp mới à thành viên của lớp mới.
à Kết tập n Kết tập tái sử dụng thông qua đối tượng
n Kết tập n Lớp mới
n Quan hệ chứa/có ("has- n Lớp toàn thể (Aggregate/Whole),
a") hoặc là một phần
(is-a-part-of)
n Lớp cũ
n Lớp thành phần (Part).
9 10
2.1. Bản chất của kết tập (2) 2.2. Biểu diễn kết tập bằng UML
n Lớp toàn thể chứa đối tượng n Sử dụng "hình thoi" tại đầu của
lớp toàn thể
của lớp thành phần
n Sử dụng bội số quan hệ
n Là một phần (is-a-part of) của (multiplicity) tại 2 đầu
lớp toàn thể n 1 số nguyên dương: 1, 2,...
n Tái sử dụng các thành phần dữ n Dải số (0..1, 2..4)
liệu và các hành vi của lớp thành n *: Bất kỳ số nào
phần thông qua đối tượng thành n Không có: Mặc định là 1
phần n Tên vai trò (rolename) 1 4
TuGiac Diem
n Nếu không có thì mặc định là
tên của lớp (bỏ viết hoa chữ
cái đầu)
11 12
3
- 9/18/17
Ví dụ 2.3. Minh họa trên Java
class Diem {
private int x, y;
public Diem(){}
public Diem(int x, int y) {
this.x = x; this.y = y;
}
public void setX(int x){ this.x = x; }
public int getX() { return x; }
public void printDiem(){
System.out.print("(" + x + ", "
+ y + ")");
}
13 } 14
class TuGiac {
1 4 public class Test {
private Diem d1, d2; TuGiac Diem
private Diem d3, d4; public static void main(String arg[])
public TuGiac(Diem p1, Diem p2, {
Diem p3, Diem p4){ Diem d1 = new Diem(2,3);
d1 = p1; d2 = p2; d3 = p3; d4 = p4; Diem d2 = new Diem(4,1);
} Diem d3 = new Diem (5,1);
public TuGiac(){ Diem d4 = new Diem (8,4);
d1 = new Diem(); d2 = new Diem(0,1);
d3 = new Diem (1,1); d4 = new Diem (1,0); TuGiac tg1 = new TuGiac(d1, d2, d3, d4);
} TuGiac tg2 = new TuGiac();
public void printTuGiac(){ tg1.printTuGiac();
d1.printDiem(); d2.printDiem(); tg2.printTuGiac();
d3.printDiem(); d4.printDiem(); }
System.out.println(); }
}
15 16
}
4
- 9/18/17
Cách cài đặt khác Ví dụ khác về Kết tập
1 4
TuGiac Diem
class TuGiac {
n Một trò chơi gồm 2 đối thủ, 3 quân súc sắc
private Diem[] diem = new Diem[4];
public TuGiac(Diem p1, Diem p2,
và 1 trọng tài.
Diem p3, Diem p4){ n Cần 4 lớp:
diem[0] = p1; diem[1] = p2;
n Người chơi (Player)
diem[2] = p3; diem[3] = p4;
} n Súc sắc (Die)
public void printTuGiac(){ n Trọng tài (Arbitrator)
diem[0].printDiem(); diem[1].printDiem(); n Trò chơi (Game)
diem[2].printDiem(); diem[3].printDiem();
System.out.println();
à Lớp Trò chơi là lớp kết tập của 3 lớp còn lại
}
} 17 18
Game Die 2.4. Thứ tự khởi tạo trong kết tập
… 3
- value : int
… + throw() n Khi một đối tượng được tạo mới, các thuộc
tính của đối tượng đó đều phải được khởi tạo
Player
và gán những giá trị tương ứng.
Arbitrator - name : String
- name : String
2
- points : int n Các đối tượng thành phần được khởi tạo
+ countingPoints() + throwDie() trước
class Game à Các phương thức khởi tạo của các lớp của
{
Die die1, die2, die3; các đối tượng thành phần được thực hiện
Player player1, player2; trước
Arbitrator arbitrator1;
...
} 19 20
5
- 9/18/17
Bài tập: public class PhongBan {
n Viết mã nguồn cho lớp PhongBan với các thuộc tính và
private String tenPhongBan; private byte soNhanVien;
phương thức như biểu đồ trên cùng phương thức khởi tạo public static final SO_NV_MAX = 100;
với số lượng tham số cần thiết, biết rằng: private NhanVien[] dsnv;
n Việc thêm/xóa nhân viên được thực hiện theo cơ chế của public boolean themNhanVien(NhanVien nv){
stack if (soNhanVien < SO_NV_MAX) {
n tongLuong() trả về tổng lương của các nhân viên trong dsnv[soNhanVien] = nv; soNhanVien++;
phòng. return true;
n inTTin() hiển thị thông tin của phòng và thông tin của các } else return false;
nhân viên trong phòng. }
PhongBan NhanVien public NhanVien xoaNhanVien(){
1 1..*
-tenPhongBan:String -tenNhanVien:String if (soNhanVien > 0) {
-soNhanVien:byte -heSoLuong:double
NhanVien tmp = dsnv[soNhanVien-1];
+SO_NV_MAX:byte = 100 +LUONG_CO_BAN:double=750.000
dsnv[soNhanVien-1] = null; soNhanVien--;
+LUONG_MAX:double=20.000.000
+themNV(NhanVien):boolean return tmp;
+xoaNV():NhanVien +tangLuong(double):boolean } else return null;
+tongLuong():double +tinhLuong():double }
21 22
+inTTin() +inTTin()
// (cont)...
// (cont.)
public PhongBan(String tenPB){
dsnv = new NhanVien[SO_NV_MAX];
Thảo luận
tenPhongBan = tenPB; soNhanVien = 0;
}
public double tongLuong(){
Trong ví dụ trên
double tong = 0.0; n Lớp cũ? Lớp mới?
for (int i=0;i
- 9/18/17
Nội dung 3.1. Tổng quan về kế thừa
n Ví dụ:
Điểm
1. Tái sử dụng mã nguồn n
n Tứ giác gồm 4 điểm
2. Kết tập (Aggregation) à Kết tập
3. Kế thừa (Inheritance) n Tứ giác
n Hình vuông
à Kế thừa
25 26
3.1.1. Bản chất kế thừa 3.1.1. Bản chất kế thừa (2)
n Kế thừa (Inherit, Derive) n Lớp con
n Tạo lớp mới bằng cách phát triển lớp đã có. n Là một loại (is-a-kind-of) của lớp cha
n Lớp mới kế thừa những gì đã có trong lớp cũ và n Tái sử dụng bằng cách kế thừa các thành phần
phát triển những tính năng mới. dữ liệu và các hành vi của lớp cha
Chi tiết hóa cho phù hợp với mục đích sử dụng
Lớp cũ:
n
n
mới
n Lớp cha (parent, superclass), lớp cơ sở (base n Extension: Thêm các thuộc tính/hành vi mới
class) n Redefinition (Method Overriding): Chỉnh sửa lại các
n Lớp mới: hành vi kế thừa từ lớp cha
n Lớp con (child, subclass), lớp dẫn xuất (derived
class)
27 28
7
- 9/18/17
3.1.2. Biểu diễn kế thừa trong UML 3.1.3. Kết tập và kế thừa
n Sử dụng "tam giác rỗng" tại đầu Lớp cha n So sánh kết tập và kế thừa?
n Giống nhau
n Đều là kỹ thuật trong OOP để tái sử dụng mã nguồn
Mammal n Khác nhau?
TuGiac
Hinh Hinh Whale Horse
Vuong Thang
29 30
3.1.4. Cây phân cấp kế thừa
Phân biệt kế thừa và kết tập (Inheritance hierarchy)
Kế thừa Kết tập A
n Kế thừa tái sử dụng n Kết tập tái sử dụng thông n Cấu trúc phân cấp hình cây, biểu diễn mối
thông qua lớp. qua đối tượng. quan hệ kế thừa giữa các lớp. B
Tạo lớp mới bằng cách
n
phát triển lớp đã có
n Tạo ra lớp mới là tập hợp n Dẫn xuất trực tiếp
các đối tượng của các lớp n B dẫn xuất trực tiếp từ A
Lớp con kế thừa dữ đã có Vehicle C
Dẫn xuất gián tiếp
n
n
liệu và hành vi của lớp n Lớp toàn thể có thể sử
cha dụng dữ liệu và hành vi n C dẫn xuất gián tiếp từ A
thông qua các đối tượng
Car Moto
n Quan hệ "là một loại" thành phần
("is a kind of") n Quan hệ "là một phần"
n Ví dụ: Ô tô là một loại ("is a part of")
phương tiện vận tải n Ví dụ: Bánh xe là một SportCar Compact SportMoto
phần của Ô tô 31 32
8
- 9/18/17
3.1.4. Cây phân cấp kế thừa (2) 3.1.4. Cây phân cấp kế thừa (2)
n Các lớp con có cùng lớp cha gọi là anh chị em Mọi lớp
(siblings)
đều kế thừa từ
n Thành viên được kế thừa sẽ được kế thừa xuống dưới
trong cây phân cấp à Lớp con kế thừa tất cả các lớp lớp gốc Object
tổ tiên của nó Hình
Hình hai chiều Hình ba chiều
Hình tròn Tứ giác Tam giác Hình cầu Hình lăng trụ Tứ diện
33 34
Lớp Object Lớp Object (2)
n Trong gói java.lang n Chứa một số phương thức hữu ích kế thừa lại
n Nếu một lớp không được định nghĩa là lớp cho tất cả các lớp, ví dụ: toString(),
con của một lớp khác thì mặc định nó là lớp equals()...
con trực tiếp của lớp Object.
à Lớp Object là lớp gốc trên cùng của tất cả
các cây phân cấp kế thừa
35 36
9
- 9/18/17
3.2. Nguyên lý kế thừa 3.2. Nguyên lý kế thừa (2)
n Chỉ định truy cập protected
n Thành viên protected trong lớp cha được truy cập public Không có protected private
trong:
n Các thành viên lớp cha
n Các thành viên lớp con Cùng lớp
n Các thành viên các lớp cùng thuộc 1 package với lớp cha cha
n Lớp con có thể kế thừa được gì? Lớp con
n Kế thừa được các thành viên được khai báo là public và
protected của lớp cha. cùng gói
n Không kế thừa được các thành viên private. Lớp con
n Các thành viên có chỉ định truy cập mặc định nếu lớp cha khác gói
cùng gói với lớp con
Khác gói,
37
non-inher 38
3.2. Nguyên lý kế thừa (2) 3.2. Nguyên lý kế thừa (3)
n Các trường hợp không được phép kế thừa:
public Không có protected private n Các phương thức khởi tạo và hủy
n Làm nhiệm vụ khởi đầu và gỡ bỏ các đối tượng
Cùng lớp Yes Yes Yes Yes n Chúng chỉ biết cách làm việc với từng lớp cụ thể
cha n Toán tử gán =
Lớp con Yes Yes Yes No n Làm nhiệm vụ giống như phương thức khởi tạo
cùng gói
Lớp con Yes No Yes No
khác gói
Khác gói, Yes No No No
non-inher 39 40
10
- 9/18/17
public class TuGiac {
3.3. Cú pháp kế thừa trên Java protected Diem d1, d2, d3, d4;
public void setD1(Diem _d1) {d1=_d1;}
public Diem getD1(){return d1;}
public void printTuGiac(){...} Ví dụ 1.1
n Cú pháp kế thừa trên Java: … Sử dụng các thuộc tính
n extends } protected của lớp cha
trong lớp con
n Lớp cha nếu được định nghĩa là final thì không public class HinhVuong extends TuGiac {
thể có lớp dẫn xuất từ nó. public HinhVuong(){
d1 = new Diem(0,0); d2 = new Diem(0,1);
n Ví dụ: d3 = new Diem(1,0); d4 = new Diem(1,1);
}
class HinhVuong extends TuGiac { }
... public class Test{
public static void main(String args[]){
} HinhVuong hv = new HinhVuong();
hv.printTuGiac(); Gọi phương thức public
} lớp cha của đối tượng lớp con
41 42
}
public class TuGiac {
protected Diem d1, d2, d3, d4; Ví dụ 2
public void printTuGiac(){...}
public TuGiac(){...}
Ví dụ 1.2 protected
public TuGiac(Diem d1, Diem d2, class Person {
Diem d3, Diem d4) { ...} private String name;
} private Date birthday;
public class HinhVuong extends TuGiac { public String getName() {return name;}
public HinhVuong(){ super(); } ...
public HinhVuong(Diem d1, Diem d2, }
Diem d3, Diem d4){ class Employee extends Person {
super(d1, d2, d3, d4); private double salary;
} public boolean setSalary(double sal){
} salary = sal;
public class Test{ return true;
public static void main(String args[]){ }
HinhVuong hv = new HinhVuong(); public String getDetail(){
hv.printTuGiac(); String s = name+", "+birthday+", "+salary; //Loi
} }
43 44
} }
11
- 9/18/17
Ví dụ 2 protected
Ví dụ 2 (tiếp)
class Person { public class Test {
protected String name; public static void main(String args[]){
protected Date bithday; Employee e = new Employee();
public String getName() {return name;} e.setName("John");
...
e.setSalary(3.0);
}
class Employee extends Person { }
private double salary; }
public boolean setSalary(double sal){
salary = sal;
return true;
}
public String getDetail(){
String s = name+", "+birthday+", "+salary;
}
45 46
}
Ví dụ 3 – Cùng gói Ví dụ 3 – Khác gói
public class Person { package abc;
Date birthday; public class Person {
String name; protected Date birthday;
... protected String name;
} ...
}
public class Employee extends Person {
...
import abc.Person;
public String getDetail() { public class Employee extends Person {
String s; ...
String s = name + "," + birthday; public String getDetail() {
s += ", " + salary; String s;
return s; s = name + "," + birthday + "," + salary;
} return s;
} }
47 48
}
12
- 9/18/17
3.4.1. Tự động gọi constructor của lớp
3.4. Khởi tạo và huỷ bỏ đối tượng cha
public class TuGiac {
n Khởi tạo đối tượng: protected Diem d1, d2; public class Test {
protected Diem d3, d4; public static void
n Lớp cha được khởi tạo trước lớp con. public TuGiac(){ main(String arg[])
n Các phương thức khởi tạo của lớp con luôn gọi System.out.println {
("Lop cha TuGiac()"); HinhVuong hv =
phương thức khởi tạo của lớp cha ở câu lệnh đầu } new HinhVuong();
tiên //… }
n Tự động gọi (không tường minh - implicit): Khi lớp cha } }
CÓ phương thức khởi tạo mặc định public class HinhVuong
extends TuGiac {
n Gọi trực tiếp (tường minh - explicit) public HinhVuong(){
n Hủy bỏ đối tượng: //Tu dong goi TuGiac()
System.out.println
n Ngược lại so với khởi tạo đối tượng ("Lop con HinhVuong()");
49 } 50
}
3.4.2. Gọi trực tiếp constructor của lớp
cha Ví dụ public class Test {
public static
public class TuGiac { void main(String
n Câu lệnh đầu tiên trong phương thức khởi tạ protected Diem d1, d2; arg[])
o của lớp con có thể gọi phương thức khởi tạ protected Diem d3, d4;
public TuGiac(Diem d1,
{
HinhVuong hv =
o của lớp cha Diem d2, Diem d3, Diem d4){ new
n super(Danh_sach_tham_so); System.out.println("Lop cha
TuGiac(d1, d2, d3, d4)"); HinhVuong();
n Điều này là bắt buộc nếu lớp cha không có this.d1 = d1; this.d2 = d2; }
phương thức khởi tạo mặc định this.d3 = d3; this.d4 = d4;
}
}
n Đã viết phương thức khởi tạo của lớp cha với một số }
Lỗi
tham số public class HinhVuong extends TuGiac {
n Phương thức khởi tạo của lớp con không bắt buộc phải public HinhVuong(){
có tham số. System.out.println
("Lop con HinhVuong()");
51 } 52
}
13
- 9/18/17
Gọi trực tiếp constructor của lớp cha Gọi trực tiếp constructor của lớp cha
Phương thức khởi tạo lớp con KHÔNG tham số Phương thức khởi tạo lớp con CÓ tham số
public class TuGiac { public class TuGiac {
protected Diem d1,d2,d3,d4; . . . protected Diem d1,d2,d3,d4; . . .
public TuGiac(Diem d1, Diem d2, HinhVuong hv = new public TuGiac(Diem d1, HinhVuong hv =
Diem d3, Diem d4){ HinhVuong(); Diem d2, Diem d3, Diem d4){ new HinhVuong(
System.out.println("Lop cha System.out.println new Diem(0,0),
TuGiac(d1, d2, d3, d4)"); ("Lop cha TuGiac(d1,d2,d3,d4)"); new Diem(0,1),
this.d1 = d1; this.d2 = d2; this.d1 = d1; this.d2 = d2; new Diem(1,1),
this.d3 = d3; this.d4 = d4; this.d3 = d3; this.d4 = d4; new Diem(1,0));
} }
} }
public class HinhVuong extends TuGiac { public class HinhVuong extends TuGiac {
public HinhVuong(){ public HinhVuong(Diem d1, Diem d2,
super(new Diem(0,0), new Diem(0,1), Diem d3, Diem d4){
new Diem(1,1),new Diem(1,0)); super(d1, d2, d3, d4);
System.out.println("Lop con HinhVuong()"); System.out.println("Lop con HinhVuong(d1,d2,d3,d4)");
} 53 } 54
} }
public class TG {
private String name;
public TG(String name) {
}
}
public class HV extends TG{
public void test(){
}
}
55
14
nguon tai.lieu . vn