Lập trình hướng đối tượng là gì?
Sự tiến hoá của các phương pháp lập trình
Đầu tiên là lập trình không có cấu trúc:
- Là phương pháp xuất hiện đầu tiên. Phương pháp này đơn giản chỉ là viết tất cả mã lệnh vào 1 hàm main duy nhất và chạy.
- Ngôn ngữ sử dụng phương pháp này là Assembly (hợp ngữ).
Nhược điểm của phương pháp này:
- Chỉ sử dụng biến toàn cục dẫn đến rất tốn bộ nhớ.
- Vì có những đoạn chương trình cần sử dụng lại nhiều lần nên dẫn đến lạm dụng lệnh goto.
- Khó hiểu, khó bảo trì, không thể tái sử dụng.
- Khó phát triển các ứng dụng lớn.
Tiếp theo là lập trình có cấu trúc (lập trình thủ tục):
- Sau 1 thời gian tồn tại người ta dần nhận ra những nhược điểm của phương pháp trên và đưa ra giải pháp đó là chia chương trình lớn ra thành các chức năng, mỗi chức năng được đưa vào 1 hàm. Khi cần dùng đến chức năng nào thì ta sẽ gọi hàm tương ứng.
- Mỗi chương trình con lại có thể chia nhỏ ra nữa.
- Hầu hết các ngôn ngữ lập trình đều hỗ trợ phương pháp này.
Ưu điểm:
- Chương trình được module hoá, dễ hiểu, dễ bảo trì.
- Dễ dàng tạo ra các thư viện phần mềm.
Nhược điểm:
- Dữ liệu và xử lý tách rời.
- Khi cấu trúc dữ liệu thay đổi sẽ dẫn đến thuật toán bị thay đổi.
- Không tự động khởi tạo, giải phóng dữ liệu động.
- Không mô tả được đầy đủ, trung thực hệ thống trong thực tế.
Khái niệm lập trình hướng đối tượng
Với mong muốn xây dựng một phương pháp lập trình trực quan, mô tả trung thực hệ thống trong thực tế vì thế phương pháp lập trình hướng đối tượng ra đời.
Lập trình hướng đối tượng là phương pháp lập trình lấy đối tượng làm nền tảng để xây dựng chương trình.
Một định nghĩa khác về lập trình hướng đối tượng đó là phương pháp lập trình dựa trên kiến trúc lớp (class) và đối tượng (object).
Một số khái niệm cơ bản trong lập trình hướng đối tượng
Đối tượng
Trong lập trình hướng đối tượng, đối tượng được hiểu như là 1 thực thể: người, vật hoặc 1 bảng dữ liệu, . . .
Một đối tượng bao gồm 2 thông tin: thuộc tính và phương thức.
- Thuộc tính chính là những thông tin, đặc điểm của đối tượng. Ví dụ: một người sẽ có họ tên, ngày sinh, màu da, kiểu tóc, . . .
- Phương thức là những thao tác, hành động mà đối tượng đó có thể thực hiện. Ví dụ: một người sẽ có thể thực hiện hành động nói, đi, ăn, uống, . . .
Lớp
Các đối tượng có các đặc tính tương tự nhau được gom lại thành 1 lớp đối tượng.
Bên trong lớp cũng có 2 thành phần chính đó là thuộc tính và phương thức.
Ngoài ra, lớp còn được dùng để định nghĩa ra kiểu dữ liệu mới.
Sự khác nhau giữa đối tượng và lớp
Lớp là một khuôn mẫu còn đối tượng là một thể hiện cụ thể dựa trên khuôn mẫu đó.
Để dễ hiểu hơn mình sẽ lấy một ví dụ thực tế:
Nói về con mèo thì lớp chính là loài mèo. Loài mèo có:
- Các thông tin, đặc điểm như 4 chân, 2 mắt, có đuôi, có chiều cao, có cân nặng, màu lông . . .
- Các hành động như: kêu meo meo, đi, ăn, ngủ, . . .
Như vậy mọi động vật thuộc loài mèo sẽ có những đặc điểm như trên.
Đối tượng chính là một con mèo cụ thể nào đó như con mèo con đang nằm dưới chân mình.
Một ví dụ khác. Ví dụ này mình sẽ dùng 1 hình ảnh để minh hoạ:
Bạn thấy đấy khi nói đến xe otô thì lớp chính khuôn mẫu của cái xe với các đặc trưng như có 4 bánh và có thiết kế tương tự như hình vẽ. Đối tượng chính là các chiếc xe otô cụ thể như polo, mini, beetle.
Sự xuất hiện của 2 khái niệm mới là lớp và đối tượng chính là đặc trưng của phương pháp lập trình hướng đối tượng. Nó đã giải quyết được các khuyết điểm của phương pháp lập trình hướng cấu trúc để lại. Ngoài ra 2 khái niệm này đã giúp biểu diễn tốt hơn thế giới thực trên máy tính.
Các đặc điểm của lập trình hướng đối tượng
Lập trình hướng đối tượng có 4 đặc điểm chính:
Tính đóng gói:
- Các dữ liệu và phương thức có liên quan với nhau được đóng gói thành các lớp để tiện cho việc quản lý và sử dụng.
- Ngoài ra, đóng gói còn để che giấu một số thông tin và chi tiết cài đặt nội bộ để bên ngoài không thể nhìn thấy.
Tính trừu tượng: Khi viết chương trình theo phong cách hướng đối tượng, việc thiết kế các đối tượng ta cần rút tỉa ra những đặc trưng chung của chúng rồi trừu tượng thành các interface (khái niệm interface sẽ được trình bày trong bài INTERFACE TRONG C#) và thiết kế xem chúng sẽ tương tác với nhau như thế nào.
Tính kế thừa: Lớp cha có thể chia sẽ dữ liệu và phương thức cho các lớp con, các lớp con khỏi phải định nghĩa lại, giúp chương trình ngắn gọn. Chi tiết sẽ được trình bày trong bài TÍNH KẾ THỪA TRONG C#.
Tính đa hình: Là hiện tượng các đối tượng thuộc các lớp khác nhau có thể hiểu cùng một thông điệp theo các cách khác nhau. Chi tiết sẽ được trình bày và giải thích trong bài TÍNH ĐA HÌNH TRONG C#.
Kết luận:OOP được xem là giúp tăng năng suất, đơn giản hóa độ phức tạp khi bảo trì cũng như mở rộng phần mềm bằng cách cho phép lập trình viên tập trung vào các đối tượng phần mềm ở bậc cao hơn. Ngoài ra, nhiều người còn cho rằng OOP dễ tiếp thu hơn cho những người mới học về lập trình hơn là các phương pháp trước đó. Một cách giản lược, đây là khái niệm và là một nỗ lực nhằm giảm nhẹ các thao tác viết mã cho người lập trình, cho phép họ tạo ra các ứng dụng mà các yếu tố bên ngoài có thể tương tác với các chương trình đó giống như là tương tác với các đối tượng vật lý.
Nguồn: Wikipedia, HowKteam
