Lập trình hướng đối tượng là phương pháp lập trình mà vẫn sử dụng phổ biến đến tận ngày nay. Cùng mình tìm hiểu phương pháp lập trình này nhé
Lập trình hướng đối tượng là gì?
Lập trình hướng đối tượng [Object-Oriented Programming - OOP] là một phương pháp lập trình mà trong đó, các đối tượng [objects] được tạo ra để đại diện cho các thực thể trong thế giới thực. Mỗi đối tượng đều có các thuộc tính [attributes] và phương thức [methods] để mô tả và thực hiện các hành động của thực thể đó.
Phương pháp lập trình này lấy đối tượng làm trung tâm để xây dựng giải thuật và chương trình.
Các ngôn ngữ lập trình phổ biến hiện nay như Java, C++, Python, Ruby đều hỗ trợ lập trình hướng đối tượng và đã trở thành một phương pháp phổ biến để xây dựng các ứng dụng phần mềm lớn và phức tạp.
Để dễ hình dung các bạn theo dõi hình minh họa sau về ứng dụng quản lý ngân hàng. Nếu áp dụng phương pháp lập trình hướng thủ tục
Nếu áp dụng phương pháp lập trình hướng đối tượng thì sẽ như sau
Với bản chất xem dữ liệu làm đối tượng khiến chương trình của chúng ta diễn đạt tự nhiên hơn.
Các đặc tính của lập trình hướng đối tượng
1. Tính kế thừa [Inheritance]
Cho phép ta tạo ra các lớp con [subclasses] dựa trên các lớp cha [superclasses], kế thừa các thuộc tính và phương thức của lớp cha để tạo ra các đối tượng mới có tính tái sử dụng cao.
Ví dụ chúng ta có một đối tượng Animal mỗi động vật đều sẽ có những thuộc tính và hành động chúng và riêng.
Mình ví dụ trong lớp Animal chúng ta chỉ quan tâm đến thuộc tính sau
- name [Tên động vật]
- color [Màu sắc của nó]
- nature [Đặc tính của nó]
Và đều có chung những hành động như
- eat [Ăn]
- sleep [Ngủ]
Điều này trong lập trình giúp chúng ta không phải khai báo lại từng thuộc tính và những hành động mà chúng đều có cho các đối tượng cụ thể. Nếu trong đối tượng có thuộc tính riêng và hành động riêng thì chúng ta chỉ cần bổ sung vào cho riêng vào đối tượng đó. Ví dụ như Dog ở hình minh họa trên.
2. Tính đóng gói [Encapsulation]
Cho phép ta giấu các chi tiết bên trong của một đối tượng và chỉ cho phép truy cập vào chúng thông qua các phương thức được định nghĩa trước đó. Điều này giúp giảm thiểu sự phụ thuộc giữa các đối tượng và đảm bảo tính bảo mật của dữ liệu khi mà chúng không thể truy cập được từ bên ngoài.
3. Tính đa hình [Polymorphism]
Cho phép ta định nghĩa các phương thức có thể hoạt động khác nhau trên các đối tượng khác nhau của cùng một lớp. Điều này giúp ta tối ưu hóa việc sử dụng lại mã và giúp cho các đối tượng có thể linh hoạt thay đổi hành vi của chúng.
Tóm lại đa hình là cách thực hiện khác nhau cho cùng một hành vi giữa các đối tượng.
Ví dụ với mỗi động vật khác nhau đều có hành động là kêu [Speak] như hình mình họa trên. Nhưng mà các con vật khác nhau thì chúng sẽ kêu khác nhau chứ phải không. Đây chính là tính đa hình khi mà cho phép chúng ta quyết định cách thức thực hiện cho cùng một hành vi.
4. Tính trừu tượng [Abstraction]
Là cách nhìn đơn giản hóa về một đối tượng mà trong đó chỉ bao gồm những đặc điểm được quan tâm và bỏ qua những chi tiết không cần thiết.
Ưu điểm của phương pháp lập trình hướng đối tượng
1. Dễ tái sử dụng
Chúng ta có thể tạo ra các đối tượng có tính tái sử dụng cao, có thể sử dụng lại các đối tượng đã được định nghĩa trước đó trong các ứng dụng khác nhau.
2. Dễ mở rộng
OOP cho phép ta tạo ra các lớp con dựa trên các lớp cha đã có và kế thừa các thuộc tính và phương thức của chúng. Điều này giúp ta dễ dàng mở rộng các ứng dụng và thêm các tính năng mới mà không làm ảnh hưởng đến các thành phần đã có.
3. Linh hoạt hơn
Cho phép ta tạo ra các đối tượng có thể thay đổi hành vi của chúng bằng cách định nghĩa các phươngthức khác nhau cho các đối tượng khác nhau của cùng một lớp
4. Bảo mật
OOP cho phép ta giấu các chi tiết bên trong của một đối tượng và chỉ cho phép truy cập vào chúng thông qua các phương thức được định nghĩa trước đó. Điều này giúp bảo vệ dữ liệu của chúng ta và giảm thiểu nguy cơ lỗi bảo mật.
5. Dễ chia thành mô đun
OOP cho phép ta phân chia ứng dụng thành các module độc lập, giúp ta quản lý mã và pháttriển ứng dụng một cách dễ dàng hơn.
Nhược điểm của lập trình hướng đối tượng
Trong cuộc sống cái gì cũng phải có mặt lập trình hướng đối tượng có ưu điểm thì phải có nhược điểm thì sau đây mình sẽ điểm qua một số.
1 Tốc độ thực thi chậm hơn: Phương pháp này đòi hỏi nhiều tài nguyên hơn so với các phương pháp lập trình khác, do đó tốc độ thực thi của chương trình có thể bị chậm hơn một chút.
2 Thiết kế đối tượng cần chính xác: Nếu không có kinh nghiệm và kiến thức về OOP, khi thiết kế đối tượng bạn có thể bị sai xót nhiều. Dẫn đến không phát hủy hiệu quả của chương trình.
Ví dụ một đoạn chương trình
Trong ví dụ này, chúng ta định nghĩa lớp Shape là lớp trừu tượng để đại diện cho các hình học. Lớp Rectangle, Circle và Square kế thừa từ lớp Shape và định nghĩa lại các phương thức area[] và perimeter[] để tính diện tích và chu vi cho từng loại.