Lập trình nâng cao với java

LẬP TRÌNH NÂNG CAO VỚI JAVA (Advanced Java programming) Bộ môn Công nghệ Phần mềm Đại học SPKT Hưng Yên Bài 1. Kế thừa và đa hình trong Java ............................................................................................................. 9 1.1. Đối tượng trong Java ..................................................................................................................... 9 1.2 Lớp trong Java ............................................................................................................................... 9 1.3 Phương thức trong Java .............................................................................................................. 11 1.4 Tạo một đối tượng trong Java .................................................................................................... 11 1.5 Truy cập các biến instance và các phương thức trong Java ........................................................ 12 1.6 Đối tượng vô danh (annonymous) trong Java ............................................................................ 16 Bài 3: Xử lý ngoại lệ ..................................................................................................................................... 19 3.1 Exception là gì? ................................................................................................................................. 19 Cấp bậc exception trong Java ............................................................................................................. 20 Các phương thức của lớp Exceptions trong Java ................................................................................ 21 Các tình huống phổ biến mà Exception có thể xảy ra ......................................................................... 22 Các từ khóa để Xử lý ngoại lệ trong Java ............................................................................................ 23 3.2 Khối try trong Java ............................................................................................................................ 23 Cú pháp của khối try-catch trong Java ................................................................................................ 23 Cú pháp của khối try-finally trong Java ............................................................................................... 23 Khối catch trong Java .......................................................................................................................... 23 Vấn đề khi không có Exception Handling ............................................................................................ 23 Xử lý vấn đề trên bởi Exception Handling trong Java ......................................................................... 24 Chế độ làm việc nội tại của khối try-catch trong Java......................................................................... 24 Nhiều khối catch trong Java ................................................................................................................ 25 Lồng khối try trong Java ...................................................................................................................... 26 Tại sao sử dụng các khối try lồng nhau trong Java ............................................................................. 26 Ví dụ về các khối try lồng nhau trong Java .......................................................................................... 27 3.3 Sự sử dụng khối finally trong Java .................................................................................................... 28 Tình huống 1: ở đây exeption không xuất hiện .................................................................................. 28 Tình huống 2: exception xuất hiện và không được xử lý. ................................................................... 28 Tình huống 3: exception xảy ra và được xử lý. ................................................................................... 29 3.6 Phân biệt final, finally, và finalize trong Java .................................................................................... 29 Ví dụ final trong Java ........................................................................................................................... 30 Ví dụ finally trong Java ........................................................................................................................ 30 Ví dụ finalize trong Java ...................................................................................................................... 30 3.4 Từ khóa throw trong Java ................................................................................................................ 31 Ví dụ từ khóa throw trong Java ........................................................................................................... 31 Quá trình lan truyền Exception trong Java ......................................................................................... 31 3.5 Từ khóa throws trong Java ................................................................................................................ 32 Cú pháp của từ khóa throws trong Java ............................................................................................. 33 Ví dụ về throws trong Java .................................................................................................................. 33 Trường hợp 1: Bạn xử lý exception..................................................................................................... 34 Trường hợp 2: Bạn khai báo exception ............................................................................................... 35 A. Chương trình ví dụ nếu exception không xuất hiện ....................................................................... 35 B. Chương trình ví dụ nếu exception xuất hiện .................................................................................. 35 Phân biệt throw và throws trong Java ................................................................................................ 36 Ví dụ về throw trong Java ................................................................................................................... 37 Ví dụ về throws trong Java .................................................................................................................. 37 Ví dụ về throw và throws trong Java................................................................................................... 37 3.6 ExceptionHandling và Ghi đè phương thức trong Java .................................................................... 37 3.7. Custom Exception trong Java ........................................................................................................... 41 Bài 5. String ................................................................................................................................................. 43 5.1 String trong Java ................................................................................................................................ 43 Chuỗi trong Java là gì ......................................................................................................................... 43 Cách tạo đối tượng String trong Java .................................................................................................. 43 Sử dụng từ khóa new .......................................................................................................................... 44 Tạo các String được định dạng trong Java .......................................................................................... 45 5.2 Immutable String trong Java ............................................................................................................. 46 Tại sao đối tượng String là Immutable trong Java? ............................................................................ 47 5.3. So sánh chuỗi trong Java .................................................................................................................. 47 So sánh chuỗi bởi phương thức equals() trong Java ........................................................................... 47 So sánh chuỗi với toán tử == trong Java ............................................................................................. 48 So sánh chuỗi bởi phương thức compareTo() trong Java ................................................................... 49 5.4 Nối chuỗi trong Java .......................................................................................................................... 49 Nối chuỗi bởi toán tử + trong Java ...................................................................................................... 49 Nối chuỗi bởi phương thức concat() trong Java .................................................................................. 50 5.5 Chuỗi con trong Java ......................................................................................................................... 51 Ví dụ về chuỗi con trong Java ............................................................................................................. 51 5.6 Phương thức của lớp String trong Java ............................................................................................. 52 Phương thức toUpperCase() và toLowerCase() của lớp String trong Java ......................................... 52 Phương thức trim() của lớp String trong Java ..................................................................................... 53 Phương thức startWith() và endsWith() của lớp String trong Java ..................................................... 53 Phương thức charAt() của lớp String trong Java................................................................................. 53 Phương thức length() của lớp String trong Java ................................................................................. 53 Phương thức intern của lớp String trong Java ..................................................................................... 53 Phương thức valueOf() của lớp String trong Java............................................................................... 54 Phương thức replace() của lớp String trong Java ................................................................................ 54 5.7 Lớp StringBuffer trong Java............................................................................................................... 54 Các Constructor quan trọng của lớp StringBuffer trong Java ............................................................. 54 Các phương thức quan trọng của lớp StringBuffer trong Java ........................................................... 55 Chuỗi dạng mutable là gì? .................................................................................................................. 55 Phương thức append() của lớp StringBuffer trong Java ..................................................................... 55 Phương thức insert() của lớp StringBuffer trong Java ........................................................................ 56 Phương thức replace() của lớp StringBuffer trong Java ..................................................................... 56 Phương thức delete() của lớp StringBuffer trong Java ....................................................................... 57 Phương thức reverse() của lớp StringBuffer trong Java ..................................................................... 57 Phương thức capacity() của lớp StringBuffer trong Java .................................................................... 57 Phương thức ensureCapacity() của lớp StringBuffer trong Java ........................................................ 58 5.8 StringBuilder trong Java .................................................................................................................... 59 Các Constructor quan trọng của lớp StringBuilder trong Java ........................................................... 59 Các phương thức quan trọng của lớp StringBuffer trong Java ........................................................... 59 Phương thức append() của lớp StringBuffer trong Java ..................................................................... 60 Phương thức insert() của lớp StringBuffer trong Java ........................................................................ 61 Phương thức replace() của lớp StringBuffer trong Java ..................................................................... 61 Phương thức delete() của lớp StringBuffer trong Java ....................................................................... 61 Phương thức reverse() của lớp StringBuffer trong Java ..................................................................... 62 Phương thức capacity() của lớp StringBuffer trong Java .................................................................... 62 Phương thức ensureCapacity() của lớp StringBuffer trong Java ........................................................ 63 5.9 So sánh lớp String và StringBuffer trong Java ................................................................................... 64 Kiểm tra hiệu suất của lớp String và StringBuffer trong Java ............................................................ 64 Kiểm tra HashCode của lớp String và StringBuffer trong Java .......................................................... 66 5.10 So sánh lớp StringBuffer và StringBuilder trong Java ..................................................................... 67 Ví dụ về lớp StringBuffer trong Java .................................................................................................. 67 Ví dụ về lớp StringBuilder trong Java ................................................................................................ 67 Kiểm tra hiệu suất của lớp StringBuffer và StringBuilder trong Java ................................................ 68 Bài 7. Bài tập và thảo luận về Case study ATM (1) ...................................................................................... 70 7.1. Các yêu cầu của ATM ....................................................................................................................... 70 7.2. Cách xây dựng lớp và đối tượng ...................................................................................................... 71 1. Các thành phần trong bản vẽ Class ................................................................................................. 71 2. Relationship (Quan hệ) ................................................................................................................... 72 3. Cách xây dựng bản vẽ Class ........................................................................................................... 75 7.2. Phân tích theo mô hình hướng đối tượng ....................................................................................... 77 1. Đặc tả Class ..................................................................................................................................... 77 2. Sử dụng bản vẽ Class ...................................................................................................................... 78 3. Kết luận ........................................................................................................................................... 78 Bài 8. Thao tác tệp ...................................................................................................................................... 79 8.1 File và I/O trong Java ......................................................................................................................... 79 Byte Stream trong Java ....................................................................................................................... 79 Character Stream trong Java ............................................................................................................... 80 Standard Stream trong Java ................................................................................................................ 81 Đọc và Ghi File trong Java ................................................................................................................... 83 FileInputStream trong Java: ................................................................................................................ 83 FileOutputStream trong Java .............................................................................................................. 84 Ví dụ: ................................................................................................................................................... 85 Điều hướng file và I/O trong Java ....................................................................................................... 86 Thư mục trong Java ............................................................................................................................. 86 Tạo thư mục trong Java ...................................................................................................................... 87 Liệt kê thư mục trong Java .................................................................................................................. 87 8.2 Lớp File trong Java ............................................................................................................................ 88 Ví dụ .................................................................................................................................................... 92 8.3 Lớp FileReader trong Java ................................................................................................................. 94 8.4 Lớp FileWriter trong Java .................................................................................................................. 95 Ví dụ .................................................................................................................................................... 96 Bài 10. Kiểu Collections ............................................................................................................................... 98 10.1 Collection trong Java .................................................................................................................... 98 Collection Interface trong Java ........................................................................................................... 98 Các lớp Collection trong Java .............................................................................................................. 99 Các thuật toán Collection trong Java ................................................................................................ 102 Cách sử dụng một Iterator trong Java .............................................................................................. 102 Cách sử dụng một Comparator trong Java ....................................................................................... 102 Tổng kết ............................................................................................................................................ 103 10.2 Collection Interface trong Java .................................................................................................. 103 Ví dụ .................................................................................................................................................. 105 10.3 List Interface trong Java ............................................................................................................. 106 Ví dụ .................................................................................................................................................. 108 10.4 Lớp LinkedList trong Java ........................................................................................................... 109 Ví dụ .................................................................................................................................................. 112 Ví dụ .................................................................................................................................................. 116 10.5 Lớp Hashtable trong Java .............................................................................................................. 117 Ví dụ .................................................................................................................................................. 119 10.6 Map Interface trong Java .............................................................................................................. 120 Ví dụ .................................................................................................................................................. 122 10.7 Lớp HashMap trong Java ............................................................................................................... 123 Ví dụ .................................................................................................................................................. 125 Bài 12 Generic trong Java .......................................................................................................................... 127 12.1 Generic trong Java ........................................................................................................................ 127 12.2 Các phương thức generic trong Java ............................................................................................ 127 Ví dụ: ................................................................................................................................................. 128 12.3 Các tham số kiểu giới hạn (bounded type) trong Java .................................................................. 129 Ví dụ: ................................................................................................................................................. 129 12.4 Các lớp Generic trong Java ............................................................................................................ 131 Ví dụ: ................................................................................................................................................. 131 Bài 14: Thread ........................................................................................................................................... 133 14.1 Thread trong Java .......................................................................................................................... 133 14.2 Vòng đời của một Thread trong Java ............................................................................................ 133 14.3 Quyền ưu tiên của thread trong Java ........................................................................................... 134 14.4 Tạo thread bởi triển khai Runnable Interface trong Java ............................................................. 134 Ví dụ: ................................................................................................................................................. 135 14.5 Tạo Thread bởi kế thừa lớp Thread trong Java ............................................................................. 137 Ví dụ: ................................................................................................................................................. 137 14.6 Các phương thức của lớp Thread trong Java ................................................................................ 139 Bài 17. Lập trình với JDBC ...................................................................................................................... 145 17.1 JDBC là gì? ................................................................................................................................... 145 Tại sao sử dụng JDBC? ..................................................................................................................... 145 API là gì? .......................................................................................................................................... 145 Các thành phần của JDBC ................................................................................................................ 145 17.2. Cài đặt JDBC ............................................................................................................................... 146 17.3 Giới thiệu JDBC Driver ............................................................................................................... 146 JDBC Driver là gì? ............................................................................................................................ 146 Giới thiệu JDBC-ODBC bridge driver ............................................................................................. 147 Giới thiệu Native-API driver ............................................................................................................ 147 Giới thiệu Network Protocol driver .................................................................................................. 147 Giới thiệu Thin driver ....................................................................................................................... 147 Sự sử dụng của các kiểu driver ......................................................................................................... 147 17.4 Kiểu dữ liệu trong JDBC .............................................................................................................. 148 Kiểu dữ liệu Date và Time trong JDBC ............................................................................................ 151 Xử lý giá trị NULL trong JDBC ....................................................................................................... 153 17.5 Kết nối JDBC với cơ sở dữ liệu .................................................................................................... 154 Sử dụng phương thức Class.forName() ............................................................................................ 155 Sử dụng DriverManager.registerDriver() .......................................................................................... 155 Đóng kết nối JDBC ........................................................................................................................... 158 Bài 18. Bài tập và thảo luận về Case study ATM (3) .................................................................................. 159 18.1. Cài đặt các chức năng và giao diện .............................................................................................. 159 18.2. Chạy và kiểm tra lỗi ...................................................................................................................... 159 Bài 20. Bài tập và thảo luận tổng kết môn học ......................................................................................... 160 20.1. Những ưu điểm của lập trình hướng đối tượng ............................................................................ 160 20.2. Phân tích bài toán theo mô hình hướng đối tượng ..................................................................... 160 Đối tượng trong Java ......................................................................................................................... 160 Lớp trong Java ................................................................................................................................... 161 Cú pháp để khai báo một lớp ............................................................................................................ 161 Ví dụ đơn giản về Lớp và Đối tượng trong Java ................................................................................ 161 Phương thức trong Java .................................................................................................................... 162 Constructor trong Java: ..................................................................................................................... 162 Tạo một đối tượng trong Java: ......................................................................................................... 163 Truy cập các biến instance và các phương thức trong Java .............................................................. 164 Ví dụ: ................................................................................................................................................. 164 Ví dụ đối tượng và lớp mà duy trì bản ghi các sinh viên ................................................................... 165 Ví dụ khác về lớp và đối tượng trong Java ........................................................................................ 166 Các cách khác nhau để tạo đối tượng trong Java? ........................................................................... 167 Đối tượng vô danh (annonymous) trong Java .................................................................................. 168 Tạo nhiều đối tượng bởi chỉ một kiểu .............................................................................................. 168 20.3. Trao đổi: ....................................................................................................................................... 169 Bài 1. Kế thừa và đa hình trong Java 1.1. Đối tượng trong Java Đó là một thực thể có trạng thái và hành vi, ví dụ như bàn, ghế, xe con, mèo, Nó có thể mang tính vật lý hoặc logic. Ví dụ về logic đó là Banking system. Một đối tượng có ba đặc trưng sau: Trạng thái: biểu diễn dữ liệu (giá trị) của một đối tượng. Hành vi: biểu diễn hành vi (tính năng) của một đối tượng như gửi tiền vào, rút tiền ra, Nhận diện: việc nhận diện đối tượng được triển khai thông qua một ID duy nhất. Giá trị của ID là không thể nhìn thấy với người dùng bên ngoài. Nhưng nó được sử dụng nội tại bởi JVM để nhận diện mỗi đối tượng một cách duy nhất. Ví dụ: Bút là một đối tượng. Nó có tên là Thiên Long, có màu trắng, được xem như là trạng thái của nó. Nó được sử dụng để viết, do đó viết là hành vi của nó. Đối tượng là sự thể hiện (Instance) của một lớp. Lớp là một Template hoặc bản thiết kế từ đó đối tượng được tạo. Vì thế đối tượng là Instance (kết quả) của một lớp. 1.2 Lớp trong Java Một lớp là một nhóm các đối tượng mà có các thuộc tính chung. Lớp là một Template hoặc bản thiết kế từ đó đối tượng được tạo. Một lớp trong Java có thể bao gồm: Thành viên dữ liệu Phương thức Constructor Block Lớp và Interface Cú pháp để khai báo một lớp class ten_lop{ thanh_vien_du_lieu; phuong_thuc; } Ví dụ đơn giản về Lớp và Đối tượng trong Java Trong ví dụ này, chúng ta tạo một lớp Student có hai thành viên dữ liệu là id và name. Chúng ta đang tạo đối tượng của lớp Student bởi từ khóa new và in giá trị đối tượng. class Student1{ int id; //thanh vien du lieu (cung la bien instance) String name; //thanh vien du lieu (cung la bien instance) public static void main(String args[]){ Student1 s1=new Student1(); //tao mot doi tuong Student System.out.println(s1.id); System.out.println(s1.name); } } Một lớp có thể chứa bất kỳ loại biến sau: Biến Local: Các biến được định nghĩa bên trong các phương thức, constructor hoặc block code được gọi là biến Local. Biến này sẽ được khai báo và khởi tạo bên trong phương thức và biến này sẽ bị hủy khi phương thức đã hoàn thành. Biến Instance: Các biến instance là các biến trong một lớp nhưng ở bên ngoài bất kỳ phương thức nào. Những biến này được khởi tạo khi lớp này được tải. Các biến instance có thể được truy cập từ bên trong bất kỳ phương thức, constructor hoặc khối nào của lớp cụ thể đó. Biến Class: Các biến class là các biến được khai báo với một lớp, bên ngoài bất kỳ phương thức nào, với từ khóa static. 1.3 Phương thức trong Java Trong Java, một phương thức là khá giống hàm, được sử dụng để trưng bày hành vi của một đối tượng. Phương thức giúp code tăng tính tái sử dụng và tối ưu hóa code. Từ khóa new được sử dụng để cấp phát bộ nhớ tại runtime. Constructor trong Java: Khi bàn luận về các lớp, một trong những chủ đề quan trọng là các constructor. Mỗi lớp có một constructor. Nếu chúng ta không viết một constructor một cách rõ ràng cho một lớp thì bộ biên dịch Java xây dựng một constructor mặc định cho lớp đó. Mỗi khi một đối tượng mới được tạo ra, ít nhất một constructor sẽ được gọi. Quy tắc chính của các constructor là chúng có cùng tên như lớp đó. Một lớp có thể có nhiều hơn một constructor. Sau đây là ví dụ về một constructor: public class Xecon{ public Xecon(){ } public Xecon(String ten){ // Contructor nay co mot tham so la ten. } } Java cũng hỗ trợ Lớp Singleton trong Java, ở đây bạn sẽ có thể tạo chỉ một instance của một lớp. 1.4 Tạo một đối tượng trong Java Như đã đề cập trước đó, một lớp cung cấp bản thiết kế cho các đối tượng. Vì thế, về cơ bản, một đối tượng được tạo từ một lớp. Trong Java, từ khóa new được sử dụng để tạo một đối tượng mới. Có ba bước khi tạo một đối tượng từ một lớp: Khai báo: Một khai báo biến với một tên biến với một loại đối tượng. Cài đặt: Từ khóa new được sử dụng để tạo đối tượng Khởi tạo: Từ khóa new được theo sau bởi một lời gọi một constructor. Gọi hàm này khởi tạo đối tượng mới. Dưới đây là ví dụ về tạo một đối tượng: public class Xecon{ public Xecon(String ten){ // Contructor nay co mot tham so la ten. System.out.println("Ten xe la :" + ten ); } public static void main(String []args){ // Lenh sau se tao mot doi tuong la Xecuatoi Xecon Xecuatoi = new Xecon( "Toyota" ); } } Nếu chúng ta biên dịch và chạy chương trình, nó sẽ cho kết quả sau: Ten xe la :Toyota 1.5 Truy cập các biến instance và các phương thức trong Java Các biến instance và các phương thức được truy cập thông qua các đối tượng được tạo. Để truy cập một biến instance, path sẽ là như sau: /* Dau tien, ban tao mot doi tuong */ Doituongthamchieu = new Constructor(); /* Sau do ban goi mot bien nhu sau */ Doituongthamchieu.TenBien; /* Bay gio ban co the goi mot phuong thuc lop nhu sau */ Doituongthamchieu.TenPhuongThuc(); Ví dụ: Ví dụ này giải thích cách để truy cập các biến instance và các phương thức của một lớp: public class Xecon{ int Giaxe; public Xecon(String ten){ // Contructor nay co mot tham so la ten. System.out.println("Ten xe la :" + ten ); } public void setGia( int gia ){ Giaxe = gia; } public int getGia( ){ System.out.println("Gia mua xe la :" + Giaxe ); return Giaxe; } public static void main(String []args){ /* Tao doi tuong */ Xecon Xecuatoi = new Xecon( "Toyota" ); /* Goi mot phuong thuc lop de thiet lap gia xe */ Xecuatoi.setGia( 1000000000 ); /* Goi mot phuong thuc lop khac de lay gia xe */ Xecuatoi.getGia( ); /* Ban cung co the truy cap bien instance nhu sau */ System.out.println("Gia tri bien :" + Xecuatoi.Giaxe ); } } Biên dịch và thực thi chương trình sẽ cho kết quả sau: Ten xe la :Toyota Gia mua xe la :1000000000 Gia tri bien :1000000000 Ví dụ đối tượng và lớp mà duy trì bản ghi các sinh viên Trong ví dụ này, chúng ta tạo hai đối tượng của lớp Student và khởi tạo giá trị của các đối tượng này bằng việc triệu hồi phương thức insertRecord trên nó. Ở đây, chúng ta đang hiển thị trạng thái (dữ liệu) của các đối tượng bằng việc triệu hồi phương thức displayInformation. class Student2{ int rollno; String name; void insertRecord(int r, String n){ //phuong thuc rollno=r; name=n; } void displayInformation(){System.out.println(rollno+" "+name);} //phuong thuc public static void main(String args[]){ Student2 s1=new Student2(); Student2 s2=new Student2(); s1.insertRecord(111,"HoangThanh"); s2.insertRecord(222,"ThanhHuong"); s1.displayInformation(); s2.displayInformation(); } } Ví dụ khác về lớp và đối tượng trong Java Ví dụ khác duy trì các bản ghi của lớp Rectangle. Phần giải thích tương tự như trên: class Rectangle{ int length; int width; void insert(int l,int w){ length=l; width=w; } void calculateArea(){System.out.println(length*width);} public static void main(String args[]){ Rectangle r1=new Rectangle(); Rectangle r2=new Rectangle(); r1.insert(11,5); r2.insert(3,15); r1.calculateArea(); r2.calculateArea(); } } Các cách khác nhau để tạo đối tượng trong Java? Có nhiều cách để tạo một đối tượng trong Java. Đó là: Bằng từ khóa new Bằng phương thức newInstance() Bằng phương thức clone(), . Bằng phương thức factory, ... 1.6 Đối tượng vô danh (annonymous) trong Java Vô danh hiểu đơn giản là không có tên. Một đối tượng mà không có tham chiếu thì được xem như là đối tượng vô danh. Nếu bạn phải sử dụng một đối tượng chỉ một lần, thì đối tượng vô danh là một hướng tiếp cận tốt. class Calculation{ void fact(int n){ int fact=1; for(int i=1;i<=n;i++){ fact=fact*i; } System.out.println("factorial is "+fact); } public static void main(String args[]){ new Calculation().fact(5); //Goi phuong thuc voi doi tuong vo danh (annonymous) } } Tạo nhiều đối tượng bởi chỉ một kiểu Chúng ta có thể tạo nhiều đối tượng bởi chỉ một kiểu như khi chúng ta thực hiện trong các kiểu gốc. Ví dụ: Rectangle r1=new Rectangle(),r2=new Rectangle(); //Tao hai doi tuong Ví dụ: class Rectangle{ int length; int width; void insert(int l,int w){ length=l; width=w; } void calculateArea(){System.out.println(length*width);} public static void main(String args[]){ Rectangle r1=new Rectangle(),r2=new Rectangle(); //Tao hai doi tuong r1.insert(11,5); r2.insert(3,15); r1.calculateArea(); r2.calculateArea(); } } Kết quả là: Output:55 45 Bài 3: Xử lý ngoại lệ 3.1 Exception là gì? Ý nghĩa trong từ điển: Exception là một tình trạng bất thường. Trong Java, Exception là một sự kiện mà phá vỡ luồng chuẩn của chương trình. Nó là một đối tượng mà được ném tại Runtime. Một exception (ngoại lệ) trong Java là một vấn đề xảy ra trong quá trình thực hiện của chương trình. Một ngoại lệ có thể xảy ra với nhiều lý do khác nhau, như dưới đây: Người dùng nhập dữ liệu không hợp lệ. Một file cần được mở nhưng không thể tìm thấy. Kết nối mạng bị ngắt trong quá trình thực hiện giao tiếp hoặc JVM hết bộ nhớ. Để hiểu sâu hơn các khái niệm được trình bày trong chương này, mời bạn tham khảo loạt bài: Ví dụ về Exception trong Java. Một vài những ngoại lệ xảy ra bởi lỗi của người dùng, một số khác bởi lỗi của lập trình viên và số khác nữa đến từ lỗi của nguồn dữ liệu vật lý. Để hiểu về cách xử lý ngoại lệ trong Java, bạn cần phải hiểu những loại ngoại lệ như sau: Checked Exception: Là ngoại lệ thường xảy ra do người dùng mà không thể lường trước được bởi lập trình viên. Ví dụ, một file được mở, nhưng file đó không thể tìm thấy và ngoại lệ xảy ra. Những ngoại lệ này không thể được bỏ qua trong quá trình biên dịch. Checked Exception là các lớp mà kế thừa lớp Throwable ngoại trừ RuntimeException và Error. Ví dụ như IOException, SQLException, Checked Exception được kiểm tra tại thời gian biên dịch compile-time. Unchecked Exception: Một ngoại lệ xảy ra ở runtime là ngoại lệ có thể tránh được bởi lập trình viên. Unchecked Exception là các lớp kế thừa RuntimeException, ví dụ ArithmaticException, NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException, Unchecked Exception không được kiểm tra tại compile-time, thay vào đó chúng được kiểm tra tại runtime. Error: Nó không giống các exception, nhưng vấn đề xảy ra vượt quá tầm kiểm soát của lập trình viên hay người dùng. Error được bỏ qua trong code của bạn vì bạn hiếm khi có thể làm gì đó khi chương trình bị error. Ví dụ như OutOfMemoryError, VirtualMachineError, AssertionError, Nó được bỏ qua trong quá trình Java biên dịch. Xử lý ngoại lệ (Exception Handling) là một kỹ thuật để xử lý các Runtime Error như ClassNotFound, IO, SQL, Remote, Lợi thế chính của xử lý ngoại lệ là để duy trì luồng chuẩn của ứng dụng. Exception thường phá vỡ luồng chuẩn của ứng dụng, và đó là tại sao chúng ta sử dụng Exception Handling. Bạn theo dõi tình huống sau: statement 1; statement 2; statement 3; statement 4; statement 5;//exception xuat hien statement 6; statement 7; statement 8; statement 9; statement 10; Giả sử có 10 lệnh trong chương trình của bạn và xuất hiện một Exception tại lệnh 5, phần còn lại của code sẽ không được thực thi (từ lệnh 6 tới lệnh 10). Nếu chúng ta thực hiện Exception Handling, phần lệnh còn lại sẽ được thực thi. Đó là ý nghĩa của việc sử dụng Exception Handling trong Java. Cấp bậc exception trong Java Tất cả các lớp exception đều là lớp con của lớp java.lang.Exception . Lớp exception là lớp con của lớp Throwable. Một loại lớp exception khác là Error cũng là lớp con của lớp Throwable. Erros không thường được đặt bẫy bởi các chương trình Java. Error thường được tạo ra để thể hiện lỗi trong môi trường runtime. Ví dụ: JVM hết bộ nhớ. Thông thường các chương trình không thể khôi phục từ các lỗi. Lớp Exception có hai lớp con chính là : IOException và RuntimeException. Đây là danh sách các checked và unchecked exception phổ biến: Exception có sẵn trong Java. Các phương thức của lớp Exceptions trong Java Dưới đây là danh sách các phương thức phố biến của lớp Throwable trong Java STT Phương thức và Miêu tả 1 public String getMessage() Trả về một message cụ thể về exception đã xảy ra. Message này được khởi tạo bởi phương thức contructor của Throwable 2 public Throwable getCause() Trả về nguyên nhân xảy ra exception biểu diễn bởi đối tượng Throwable 3 public String toString() Trả về tên của lớp và kết hợp với kết quả từ phương thức getMessage() 4 public void printStackTrace() In ra kết quả của phương thức toString cùng với stack trace đến System.err 5 public StackTraceElement [] getStackTrace() Trả về một mảng chứa mỗi phần tử trên stack trace. Phần tử tại chỉ mục 0 biểu diễn phần trên cùng của Call Stack, và phần tử cuối cùng trong mảng biểu diễn phương thức tại dưới cùng của Call Stack 6 public Throwable fillInStackTrace() Fills the stack trace of this Throwable object with the current stack trace, adding to any previous information in the stack trace. Các tình huống phổ biến mà Exception có thể xảy ra Dưới đây là một số tình huồng phổ biến mà Unchecked Exception có thể xảy ra: Với ArithmaticException: xảy ra nếu bạn chia bất cứ số nào cho số 0. int a=50/0;//ArithmeticException Với NullPointerException: nếu bạn có giá trị null trong bất cứ biến nào, thì việc thực hiện bất cứ hoat động nào bởi biến này làm xuất hiện kiểu exception này. String s=null; System.out.println(s.length());//NullPointerException Với NumberFormatException: việc định dạng sai bất cứ giá trị nào, có thể gây ra loại ngoại lệ này. Giả sử bạn có một biến string mà có các ký tự, thì việc chuyển đổi biến thành này chữ số sẽ làm xuất hiện NumberFormatException. String s="abc"; int i=Integer.parseInt(s);//NumberFormatException Với ArrayIndexOutOfBoundsException: nếu bạn đang chèn bất cứ giá trị nào trong một chỉ mục sai sẽ làm xuất hiện kiểu exception này. int a[]=new int[5]; a[10]=50; //ArrayIndexOutOfBoundsException Các từ khóa để Xử lý ngoại lệ trong Java Có 5 từ khóa được sử dụng để Xử lý ngoại lệ trong Java, đó là: try catch finally throw throws 3.2 Khối try trong Java Khối try trong Java được sử dụng để bao quanh code mà có thể ném một Exception. Nó phải được sử dụng bên trong phương thức. Khối try phải được theo sau bởi hoặc khối catch hoặc khối finally. Cú pháp của khối try-catch trong Java try{ //code ma co the nem exception }catch(Exception_class_Name ref){} Cú pháp của khối try-finally trong Java try{ //code ma co the nem exception }finally{} Khối catch trong Java Khối catch trong Java được sử dụng để xử lý các Exception. Nó phải được sử dụng chỉ sau khối try. Bạn có thể sử dụng nhiều khối catch với một khối try đơn. Vấn đề khi không có Exception Handling Chúng ta cùng tìm hiểu vấn đề nếu không sử dụng khối try-catch. public class Testtrycatch1{ public static void main(String args[]){ int data=50/0;//co the nem exception System.out.println("Phan code con lai..."); } } Chương trình sẽ cho kết quả sau: Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero Như trong ví dụ trên, phần còn lại của code không được thực thi (trong ví dụ này là lệnh in Phan code con lai không được in). Giả sử nếu có khoảng 100 dòng code sau exception, thì tất cả các dòng code này sẽ không được thực thi. Xử lý vấn đề trên bởi Exception Handling trong Java Bây giờ, cùng ví dụ trên, chúng ta sử dụng khối try-catch để xử lý vấn đề trên. public class Testtrycatch2{ public static void main(String args[]){ try{ int data=50/0; }catch(ArithmeticException e){System.out.println(e);} System.out.println("Phan code con lai..."); } } Chương trình sẽ cho kết quả sau: java.lang.ArithmeticException: / by zero Phan code con lai... Lúc này, phần còn lại của code đã được thực thi. Chế độ làm việc nội tại của khối try-catch trong Java Đầu tiên, JVM kiểm tra xem exception đã được xử lý hay chưa. Nếu exception chưa được xử lý, JVM cung cấp một Exception Handler mặc định, để thực hiện các tác vụ sau: In ra miêu tả của exception đó. In ra stack trace (cấu trúc thứ bậc của phương thức nơi mà exception xuất hiện). Làm cho chương trình ngừng lại. Nhưng nếu exception đã được xử lý bởi Lập trình viên, thì luồng chuẩn của ứng dụng được duy trì (hay là phần còn lại của code được thực thi). Nhiều khối catch trong Java Nếu bạn phải thực hiện các tác vụ khác nhau mà có thể xảy ra các exception khác nhau, bạn sử dụng nhiều khối catch trong Java. Bạn theo dõi ví dụ đơn giản sau: public class TestMultiCatchBlock{ public static void main(String args[]){ try{ int a[]=new int[5]; a[5]=30/0; } catch(ArithmeticException e){System.out.println("Task1 duoc hoan thanh");} catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){System.out.println("Task2 duoc hoan thanh");} catch(Exception e){System.out.println("Task chung duoc hoan thanh");} System.out.println("Phan code con lai..."); } } Chương trình sẽ cho kết quả sau: Task1 duoc hoan thanh Phan code con lai... Qui tắc 1: Tại một thời điểm, chỉ một exception được xuất hiện và tại một thời điểm chỉ có một khối catch được thực thi. Qui tắc 2: Tất cả khối catch phải được sắp xếp từ cụ thể nhất tới chung nhất, ví dụ: việc bắt ArithimeticExption phải ở trước việc bắt Exception. class TestMultipleCatchBlock1{ public static void main(String args[]){ try{ int a[]=new int[5]; a[5]=30/0; } catch(Exception e){System.out.println("Task chung duoc hoan thanh");} catch(ArithmeticException e){System.out.println("Task1 duoc hoan thanh");} catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){System.out.println("Task2 duoc hoan thanh");} System.out.println("Phan code con lai..."); } } Chạy chương trình trên sẽ cho một lỗi compile time error. Lồng khối try trong Java Việc một khối try bên trong một khối try khác thì được gọi là các khối try được lồng vào nhau, hay là lồng các khối try trong Java. Tại sao sử dụng các khối try lồng nhau trong Java Đôi khi có một tình huống là một phần của một khối code có thể gây ra một lỗi và toàn bộ khối lại có thể gây ra lỗi khác. Trong các tình huống đó, Exception Handler phải được lồng vào nhau. Cú pháp: .... try { lenh 1; lenh 2; try { lenh 1; lenh 2; } catch(Exception e) { } } catch(Exception e) { } .... Ví dụ về các khối try lồng nhau trong Java class Excep6{ public static void main(String args[]){ try{ try{ System.out.println("Thuc hien phep chia"); int b =39/0; }catch(ArithmeticException e){System.out.println(e);} try{ int a[]=new int[5]; a[5]=4; }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){System.out.println(e);} System.out.println("Lenh khac"); }catch(Exception e){System.out.println("Da xu ly");} System.out.println("Luong chuan.."); } } Chương trình sẽ cho kết quả sau: Thuc hien phep chia java.lang.ArithmeticException: / by zero java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 5 Lenh khac Luong chuan.. Khối finally trong là một khối được sử dụng để thực thi các phần code quan trọng như đóng kết nối, đóng stream, Khối finally luôn luôn được thực thi dù cho exception có được xử lý hay không. Khối finally phải được theo sau bởi khối try hoặc khối catch. Ghi chú: nếu bạn không xử lý ngoại lệ trước khi kết thúc chương trình, JVM sẽ thực thi khối finally (nếu bạn không có). 3.3 Sự sử dụng khối finally trong Java Bạn theo dõi các tình huống khác nhau mà khối try trong Java có thể được sử dụng. Tình huống 1: ở đây exeption không xuất hiện class TestFinallyBlock{ public static void main(String args[]){ try{ int data=25/5; System.out.println(data); } catch(NullPointerException e){System.out.println(e);} finally{System.out.println("Khoi finally luon luon duoc thuc thi");} System.out.println("Phan code con lai..."); } } Chương trình trên sẽ cho kết quả: 5 Khoi finally luon luon duoc thuc thi Phan code con lai... Tình huống 2: exception xuất hiện và không được xử lý. class TestFinallyBlock1{ public static void main(String args[]){ try{ int data=25/0; System.out.println(data); } catch(NullPointerException e){System.out.println(e);} finally{System.out.println("Khoi finally luon luon duoc thuc thi");} System.out.println("Phan code con lai..."); } } Chương trình trên sẽ cho kết quả: Khoi finally luon luon duoc thuc thi Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero Tình huống 3: exception xảy ra và được xử lý. public class TestFinallyBlock2{ public static void main(String args[]){ try{ int data=25/0; System.out.println(data); } catch(ArithmeticException e){System.out.println(e);} finally{System.out.println("Khoi finally luon luon duoc thuc thi");} System.out.println("Phan code con lai..."); } } Chương trình trên sẽ cho kết quả: java.lang.ArithmeticException: / by zero Khoi finally luon luon duoc thuc thi Phan code con lai... Qui tắc: Với một khối try thì có thể có 0 hoặc nhiều khối catch, nhưng chỉ có một khối finally. Ghi chú: Khối finally sẽ không được thực thi nếu chương trình thoát ra (hoặc bởi gọi System.exit() hoặc bởi gây ra một lỗi nghiêm trọng Fatal Error mà làm ngừng tiến trình). 3.6 Phân biệt final, finally, và finalize trong Java Bảng dưới đây liệt kê và miêu tả các điểm khác nhau giữa final, finally và finalize trong Java: final finally finalize Final được sử dụng để áp dụng các ràng buộc trên lớp, phương thức và biến. Lớp final không thể được kế thừa, phương thức final không thể bị ghi đè, và giá trị biến final không thể bị thay đổi Finally được sử dụng để đặt các code quan trọng, nó sẽ được thực thi dù exception có được xử lý hay không Finalize được sử dụng để thực hiện tiến trình dọn sạch Final là một từ khóa Finally là một khối Finalize là một phương thức Ví dụ final trong Java class ViduFinal{ public static void main(String[] args){ final int x=100; x=200;//Compile Time Error }} Ví dụ finally trong Java class ViduFinally{ public static void main(String[] args){ try{ int x=300; }catch(Exception e){System.out.println(e);} finally{System.out.println("Khoi finally duoc thuc thi");} }} Ví dụ finalize trong Java class ViduFinalize{ public void finalize(){System.out.println("finalize duoc goi");} public static void main(String[] args){ ViduFinalize f1=new ViduFinalize(); ViduFinalize f2=new ViduFinalize(); f1=null; f2=null; System.gc(); }} 3.4 Từ khóa throw trong Java Từ khóa throw trong Java được sử dụng để ném tường minh một exception. Chúng ta có thể ném hoặc Checked Exception hoặc Unchecked Exception trong Java bởi từ khóa throw. Từ khóa throw được sử dụng chủ yếu để ném các Custom Exception (là các exception được định nghĩa bởi lập trình viên). Chúng ta sẽ tìm hiểu về Custom Exception trong chương riêng. Cú pháp của từ khóa throw trong Java như sau: throw exception; Cùng theo dõi ví dụ đơn giản để ném IOException: throw new IOException("Xin loi: device error); Ví dụ từ khóa throw trong Java Trong ví dụ này, chúng ta đã tạo phương thức validate mà nhận giá trị nguyên như là một tham số. Nếu tuoi là nhỏ hơn 18, chúng ta ném ArithmeticException, nếu không chúng ta sẽ in một thông báo là: Chao mung ban den bo phieu. public class TestThrow1{ static void validate(int tuoi){ if(tuoi<18) throw new ArithmeticException("Khong hop le"); else System.out.println("Chao mung ban den bo phieu"); } public static void main(String args[]){ validate(13); System.out.println("Phan code con lai..."); } } Chương trình Java trên sẽ cho kết quả: Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: Khong hop le Quá trình lan truyền Exception trong Java Đầu tiên, một exception được ném từ đầu Stack và nếu nó không được bắt, nó chuyển xuống dưới Call Stack tới phương thức trước đó, nếu tại đây nó không được bắt, thì exception lại di chuyển xuống dưới tới phương thức trước đó, tới khi nó được bắt hoặc tới khi nó chạm đáy của Call Stack. Đây là quá trình làn truyền exception. Qui tắc: Theo mặc định, Unchecked Exception được lan truyền trong Calling Chain. Ví dụ về quá trình lan truyền của exception: class TestExceptionPropagation1{ void m(){ int data=50/0; } void n(){ m(); } void p(){ try{ n(); }catch(Exception e){System.out.println("Exception duoc xu ly");} } public static void main(String args[]){ TestExceptionPropagation1 obj=new TestExceptionPropagation1(); obj.p(); System.out.println("Luong chuan..."); } } 3.5 Từ khóa throws trong Java Từ khóa throws trong Java được sử dụng để khai báo một Exception. Nó cung cấp một thông tin tới Lập trình viên rằng có thể xuất hiện một Exception, để họ nên cung cấp một code để xử lý ngoại lệ để duy trì luồng chuẩn của chương trình. Xử lý ngoại lệ (Exception Handling) chủ yếu được sử dụng để xử lý các Checked Exception. Nếu có thể xuất hiện bất cứ Unchecked Exception nào chẳng hạn như NullPointerException, thì đó là lỗi của lập trình viên vì họ đã không thực hiện kiểm tra code trước khi sử dụng. Cú pháp của từ khóa throws trong Java kieu_tra_ve ten_phuong_thuc() throws ten_lop_exception{ //phan code cua phuong thuc } Câu hỏi: Kiểu Exception nên được khai báo? Chỉ dành cho Checked Exception, bởi vì: Unchecked Exception: dưới sự điều khiển của bạn bằng việc kiểm tra và sửa lỗi code. Error: Vượt quá tầm kiểm soát của bạn, ví dụ: bạn không thể làm điều gì nếu xuất hiện VirtualMachineError hoặc StackOverflowErrror. Lợi thế của từ khóa throws trong Java Bây giờ, bởi sử dụng từ khóa throws, các Checked Exception có thể được lan truyền (trong Call Stack). Nó cung cấp thông tin tới người gọi phương thức về Exception đó. Ví dụ về throws trong Java Chương trình Java sau sử dụng từ khóa throws để minh họa việc Checked Exception có thể được lan truyền (trong Call Stack). import java.io.IOException; class Testthrows1{ void m()throws IOException{ throw new IOException("device error");//checked exception } void n()throws IOException{ m(); } void p(){ try{ n(); }catch(Exception e){System.out.println("Exception duoc xu ly");} } public static void main(String args[]){ Testthrows1 obj=new Testthrows1(); obj.p(); System.out.println("Luong chuan..."); } } Chương trình Java trên sẽ cho kết quả: Exception duoc xu ly Luong chuan... Qui tắc: Nếu bạn đang gọi một phương thức mà khai báo một exception, bạn phải hoặc bắt hoặc khai báo exception đó. Có hai trường hợp: Trường hợp 1: Bạn bắt exception (sử dụng try-catch để xử lý exception đó) Trường hợp 2: Bạn khai báo exception (xác định từ khóa throws với phương thức đó) Trường hợp 1: Bạn xử lý exception Trong trường hợp này, code sẽ được thực thi tốt dù cho exception có xuất hiện trong chương trình hay không. import java.io.*; class M{ void method()throws IOException{ throw new IOException("device error"); } } public class Testthrows2{ public static void main(String args[]){ try{ M m=new M(); m.method(); }catch(Exception e){System.out.println("Exception duoc xu ly");} System.out.println("Luong chuan..."); } } Chương trình Java trên sẽ cho kết quả: Exception duoc xu ly Luong chuan... Trường hợp 2: Bạn khai báo exception Nếu exception không xuất hiện, code sẽ được thực thi tốt. Nếu exception xuất hiện, một exception sẽ được ném tại runtime bởi vì throws không xử lý exception đó. A. Chương trình ví dụ nếu exception không xuất hiện import java.io.*; class M{ void method()throws IOException{ System.out.println("Thiet bi hoat dong tot"); } } class Testthrows3{ public static void main(String args[])throws IOException{//Khai bao exception M m=new M(); m.method(); System.out.println("Luong chuan..."); } } Chương trình Java trên sẽ cho kết quả: Thiet bi hoat dong tot Luong chuan... B. Chương trình ví dụ nếu exception xuất hiện import java.io.*; class M{ void method()throws IOException{ throw new IOException("device error"); } } class Testthrows4{ public static void main(String args[])throws IOException{//Khai bao exception M m=new M(); m.method(); System.out.println("Luong chuan..."); } } Chương trình Java trên sẽ cho Runtime Error. Câu hỏi: Chúng ta có thể tái ném một exception không? Có, bằng cách ném cùng exception đó trong khối catch. Phân biệt throw và throws trong Java Có nhiều điểm khác nhau giữa hai từ khóa throw và throws. Bảng dưới liệt kê các điểm khác nhau này. throw throws Từ khóa throw được sử dụng để ném tường minh một exception Từ khóa throws được sử dụng để khai báo một exception Checked Exception không thể được lan truyền chỉ bởi sử dụng throw Checked Exception không thể được lan truyền với throws Throw được theo sau bởi một instance Throws được theo sau bởi một lớp Throw được sử dụng bên trong một phương thức Throws được sử dụng với khai báo phương thức Bạn có thể ném nhiều exception Bạn có thể khai báo nhiều exception, ví dụ public void phuong_thuc()throws IOException,SQLException Ví dụ về throw trong Java void m(){ throw new ArithmeticException("sorry"); } Ví dụ về throws trong Java void m()throws ArithmeticException{ //Phan code cua phuong thuc } Ví dụ về throw và throws trong Java void m()throws ArithmeticException{ throw new ArithmeticException("sorry"); } 3.6 ExceptionHandling và Ghi đè phương thức trong Java Có một số qui tắc bạn nên biết khi nói đến ghi đè phương thức với xử lý ngoại lệ. Đó là: Nếu phương thức của lớp cha không khai báo một exception: phương thức ghi đè của lớp con không thể khai báo Checked Exception nhưng có thể khai báo Unchecked Exception. Qui tắc 1: Nếu phương thức của lớp cha không khai báo một exception: phương thức ghi đè của lớp con không thể khai báo Checked Exception. import java.io.*; class Parent{ void msg(){System.out.println("parent");} } class TestExceptionChild extends Parent{ void msg()throws IOException{ System.out.println("TestExceptionChild"); } public static void main(String args[]){ Parent p=new TestExceptionChild(); p.msg(); } } Chạy chương trình sẽ cho Compile Time Error. Qui tắc 2: Nếu phương thức của lớp cha không khai báo một exception: phương thức ghi đè của lớp con không thể khai báo Checked Exception nhưng có thể khai báo Unchecked Exception. import java.io.*; class Parent{ void msg(){System.out.println("parent");} } class TestExceptionChild1 extends Parent{ void msg()throws ArithmeticException{ System.out.println("child"); } public static void main(String args[]){ Parent p=new TestExceptionChild1(); p.msg(); } } Chạy chương trình sẽ cho kết quả: child Nếu phương thức lớp cha khai báo một exception: phương thức ghi đè của lớp con có thể khai báo cùng exception đó, exception của lớp con, hoặc không khai báo exception nào, nhưng không thể khai báo exception cha. 1. Ví dụ trường hợp phương thức ghi đè của lớp con khai báo exception cha. import java.io.*; class Parent{ void msg()throws ArithmeticException{System.out.println("parent");} } class TestExceptionChild2 extends Parent{ void msg()throws Exception{System.out.println("child");} public static void main(String args[]){ Parent p=new TestExceptionChild2(); try{ p.msg(); }catch(Exception e){} } } Chạy chương trình sẽ cho Compile Time Error. 2. Ví dụ trường hợp phương thức ghi đè của lớp con khai báo cùng exception đó. import java.io.*; class Parent{ void msg()throws Exception{System.out.println("parent");} } class TestExceptionChild3 extends Parent{ void msg()throws Exception{System.out.println("child");} public static void main(String args[]){ Parent p=new TestExceptionChild3(); try{ p.msg(); }catch(Exception e){} } } Chạy chương trình sẽ cho kết quả: child 3. Ví dụ trường hợp phương thức ghi đè của lớp con khai báo exception của lớp con. import java.io.*; class Parent{ void msg()throws Exception{System.out.println("parent");} } class TestExceptionChild4 extends Parent{ void msg()throws ArithmeticException{System.out.println("child");} public static void main(String args[]){ Parent p=new TestExceptionChild4(); try{ p.msg(); }catch(Exception e){} } } Chạy chương trình sẽ cho kết quả: child 3. Ví dụ trường hợp phương thức ghi đè của lớp con không khai báo exception nào. import java.io.*; class Parent{ void msg()throws Exception{System.out.println("parent");} } class TestExceptionChild5 extends Parent{ void msg(){System.out.println("child");} public static void main(String args[]){ Parent p=new TestExceptionChild5(); try{ p.msg(); }catch(Exception e){} } } Chạy chương trình sẽ cho kết quả: child 3.7. Custom Exception trong Java Custom Exception là ngoại lệ do bạn tự định nghĩa hay bạn tự tạo riêng cho mình. Custom Exception trong Java được sử dụng để tùy biến ngoại lệ theo yêu cầu của người dùng. Bởi sự giúp đỡ của loại ngoại lệ này, bạn có thể có riêng kiểu và thông điệp ngoại lệ cho mình. Bạn theo dõi chương trình Java minh họa về Custom Exception sau: class InvalidAgeException extends Exception{ InvalidAgeException(String s){ super(s); } } ------------- class TestCustomException1{ static void validate(int age)throws InvalidAgeException{ if(age<18) throw new InvalidAgeException("Khong hop le"); else System.out.println("Chao mung ban toi bo phien"); } public static void main(String args[]){ try{ validate(13); }catch(Exception m){System.out.println("Exception xuat hien: "+m);} System.out.println("Phan code con lai..."); } } Bài 5. String 5.1 String trong Java [String(Chuỗi) trong Java- Xử lý chuỗi trong java]Chuỗi (String) trong Java cung cấp nhiều khái niệm đa dạng giúp bạn thao tác và xử lý với chuỗi như so sánh, cắt, nối, tìm độ dài, thay thế, tìm chuỗi con, . Trong Java, về cơ bản chuỗi là một đối tượng mà biểu diễn dãy các giá trị char. Một mảng các ký tự làm việc khá giống như chuỗi trong Java. Ví dụ: char[] ch={'j','a','v','a','t','p','o','i','n','t'}; String s=new String(ch); Là tương tự như: String s="vietjack"; Lớp java.lang.String triển khai các Serializable, Comparable và CharSequence Interface. Chuỗi (String) trong Java là không thể thay đổi (immutable), ví dụ: nó không thể bị thay đổi nhưng sẽ có một instance được tạo. Tuy nhiên, nếu bạn muốn sử dụng các lớp mà có thể thay đổi, bạn có thể lựa chọn sử dụng các lớp StringBuffer và StringBuilder Chúng ta sẽ tìm hiểu về chuỗi dạng immutable sau. Ở chương này, chúng ta sẽ tìm hiểu chuỗi trong Java là gì và cách để tạo đối tượng String. Chuỗi trong Java là gì Nói chung, chuỗi là một dãy ký tự liên tục. Trong Java, String là một đối tượng mà biểu diễn một dãy ký tự liên tục. Lớp String được sử dụng để tạo đối tượng String. Cách tạo đối tượng String trong Java Có hai cách để tạo đối tượng String: bởi hằng chuỗi (string literal) và bởi từ khóa new. Sử dụng String Literal String Literal trong Java được tạo bởi sử dụng dấu trích dẫn kép. Ví dụ: String s="xinchao"; Ghi chú: Các đối tượng String được lưu trữ trong một khu vực bộ nhớ đặc biệt gọi là String Constant Pool. Theo mặc định thì Java không lưu trữ tất cả đối tượng String vào String Pool. Thay vào đó, họ cung cấp một cách thức linh hoạt cho việc lưu trữ bất kỳ một đối tượng nào trong String Pool, sử dụng phương thức intern() để lưu trữ mọi object bất kỳ vào String pool. Khi sử dụng String literal thì mặc định nó sẽ gọi phương thức intern() để làm việc này giúp bạn. Đây chính là điểm khác biệt lớn nhất giữa String literal và sử dụng new. Mỗi khi bạn tạo một hằng chuỗi, đầu tiên JVM kiểm tra Pool chứa các hằng chuỗi. Nếu chuỗi đã tồn tại trong Pool, một tham chiếu tới Pool được trả về. Nếu chuỗi không tồn tại trong Pool, một instance của chuỗi mới được tạo và được đặt trong Pool. Ví dụ: String s1="xinchao"; String s2="xinchao";//se khong tao instance moi Trong ví dụ trên chỉ có một đối tượng sẽ được tạo. Đầu tiên JVM sẽ không tìm thấy bất cứ đối tượng String nào với giá trị "xinchao" trong Pool, vì thế nó sẽ tạo một đối tượng mới. Sau đó, nó sẽ tìm thấy chuỗi với giá trị "xinchao" trong Pool, nó sẽ không tạo đối tượng mới nhưng sẽ trả về tham chiếu tới cùng instance (sự thể hiện) của đối tượng đó. Tại sao Java sử dụng khái niệm String Literal? Để làm cho Java hiệu quả hơn trong việc sử dụng bộ nhớ bởi vì không có đối tượng mới nào được tạo khi mà nếu nó đã tồn tại trong Pool. Sử dụng từ khóa new String s=new String("xinchao");//tao hai doi tuong va mot bien tham chieu Trong trường hợp này, JVM sẽ tạo một đối tượng mới như bình thường trong bộ nhớ Heap (không phải Pool) và hằng "xinchao" sẽ được đặt trong Pool. Biến sẽ tham chiếu tới đối tượng trong Heap (chứ không là Pool). Ví dụ về String trong Java public class StringExample{ public static void main(String args[]){ String s1="java";//tao string boi string literal char ch[]={'s','t','r','i','n','g','s'}; String s2=new String(ch);//chuyen doi mang ky tu thanh string String s3=new String("Vidu");//tao string boi tu khoa new System.out.println(s1); System.out.println(s2); System.out.println(s3); }} Tạo các String được định dạng trong Java Bạn có các phương thức printf() và format() để in output với các số được định dạng. Lớp String có một phương thức lớp tương đương, là format(), mà trả về một đối tượng String chứ không là một đối tượng PrintStream. Sử dụng phương thức static format() của đối tượng String cho phép bạn tạo một chuỗi đã được định dạng để bạn có thể tái sử dụng, trái ngược với lệnh in một lần. Ví dụ, thay vì: System.out.printf("Gia tri cua bien float la " + "%f, trong khi gia tri cua bien integer " + "bien la %d, va chuoi la " + "is %s", floatVar, intVar, stringVar); Bạn có thể viết: String fs; fs = String.format("Gia tri cua bien float la " + "%f, trong khi gia tri cua bien integer " + "bien la %d, va chuoi la " + "is %s", floatVar, intVar, stringVar); System.out.println(fs); 5.2 Immutable String trong Java Trong Java, các đối tượng chuỗi là immutable. Immutable nghĩa là không thể thay đổi hay không thể sửa đổi. Một khi đối tượng String đã được tạo thì dữ liệu hoặc trạng thái của nó không thể bị thay đổi nhưng một đối tượng String được tạo. Bạn theo dõi ví dụ sau để hiểu khái niệm Immutable trong Java: class Testimmutablestring{ public static void main(String args[]){ String s="vietjack"; s.concat(" vietjackteam");//phuong thuc concat() phu them vao cuoi chuoi System.out.println(s);//se in vietjack vi string la immutable } } Ở đây, "vietjack" là không bị thay đổi nhưng một đối tượng mới được tạo với "vietjackteam". Đó là tại sao String trong Java là không thể sửa đổi. Trong ví dụ trên, hai đối tượng được tạo, nhưng biến tham chiếu vẫn tham chiếu tới "vietjack" chứ không tham chiếu tới "vietjackteam". Nhưng nếu chúng ta gán nó tới biến tham chiếu một cách tường minh, thì nó sẽ tham chiếu tới đối tượng "vietjackteam". Ví dụ: class Testimmutablestring1{ public static void main(String args[]){ String s="vietjack"; s=s.concat(" vietjackteam"); System.out.println(s); } } Trong trường hợp này, s trỏ tới "vietjackteam". Bạn nên chú ý rằng đối tượng "vietjack" vẫn không bị sửa đổi. Tại sao đối tượng String là Immutable trong Java? Bởi vì Java sử dụng khái niệm String Literal. Giả sử có 5 biến tham chiếu, tất cả tham chiếu tới một đối tượng "vietjack". Nếu một biến tham chiếu thay đổi giá trị của đối tượng, nó sẽ có tác động tới tất cả các biến tham chiếu khác. Đó là tại sao đối tượng String là Immutable trong Java. 5.3. So sánh chuỗi trong Java Chúng ta có thể so sánh chuỗi trong Java dựa trên cơ sở nội dung và tham chiếu. Nó được sử dụng trong sự xác nhận bởi phương thức equal(), sắp xếp bởi phương thức compareTo(), so khớp tham chiếu bởi toán tử ==, So sánh chuỗi bởi phương thức equals() trong Java Phương thức equals() so sánh nội dung ban đầu của chuỗi. Nó so sánh tính cân bằng của các giá trị chuỗi. Lớp String cung cấp hai phương thức: public boolean equals(Object khac) so sánh chuỗi này với object đã cho. public boolean equalsIgnoreCase(String khac) so sánh chuỗi này với chuỗi khác, bỏ qua sự khác biệt về kiểu. Ví dụ 1 class Sosanhchuoi1{ public static void main(String args[]){ String s1="Vietjack"; String s2="Vietjack"; String s3=new String("Vietjack"); String s4="Vietjackteam"; System.out.println(s1.equals(s2));//true System.out.println(s1.equals(s3));//true System.out.println(s1.equals(s4));//false } } Ví dụ 2 class Sosanhchuoi2{ public static void main(String args[]){ String s1="Vietjack"; String s2="VIETJACK"; System.out.println(s1.equals(s2));//false System.out.println(s1.equalsIgnoreCase(s3));//true } } So sánh chuỗi với toán tử == trong Java Toán tử == trong Java so sánh các tham chiếu chứ không phải so sánh các giá trị. Ví dụ: class Sosanhchuoi3{ public static void main(String args[]){ String s1="Vietjack"; String s2="Vietjack"; String s3=new String("Vietjack"); System.out.println(s1==s2);//true (boi vi ca hai cung tham chieu toi cung instance) System.out.println(s1==s3);//false(boi vi s3 tham chieu toi instance duoc tao khong phai trong Pool) } } So sánh chuỗi bởi phương thức compareTo() trong Java Phương thức compateTo() so sánh các giá trị theo từ điển và trả về một giá trị nguyên miêu tả rằng nếu chuỗi đầu tiên là nhỏ hơn, bằng hoặc lớn hơn chuỗi thứ hai. Giả sử s1 và s2 là hai chuỗi. Nếu: s1 == s2 thì trả về 0. s1 > s2 thì trả về giá trị dương s1 < s2 thì trả về giá trị âm class Teststringcomparison4{ public static void main(String args[]){ String s1="Vietjack"; String s2="Vietjack"; String s3="Doan"; System.out.println(s1.compareTo(s2));//0 System.out.println(s1.compareTo(s3));//1(boi vi s1 > s3) System.out.println(s3.compareTo(s1));//-1(boi vi s3 < s1 ) } } 5.4 Nối chuỗi trong Java Trong Java, nối chuỗi tạo nên một chuỗi mới mà là chuỗi tổ hợp của nhiều chuỗi. Có hai cách để nối chuỗi trong Java, đó là: Bởi toán tử nối chuỗi + Bởi phương thức concat() Nối chuỗi bởi toán tử + trong Java Toán tử + trong Java được sử dụng để nối hai chuỗi. Ví dụ: class Noichuoi1{ public static void main(String args[]){ String s="Vietjack"+" Team"; System.out.println(s);//in ra ket qua Vietjack Team } } Trình biên dịch Compiler chuyển đổi code trên thành dạng: String s=(new StringBuilder()).append("Vietjack").append(" Team).toString(); Trong Java, nối chuỗi được thực hiện thông qua lớp StringBuilder (hoặc StringBuffer) và phương thức append của nó. Toán tử nối chuỗi tạo một chuỗi mới bằng cách phụ thêm toán hạng thứ hai vào phần cuối của toán hạng đầu tiên. Toán tử nối chuỗi không những có thể nối chuỗi mà còn có thể nối các giá trị ở kiểu dữ liệu gốc. Ví dụ: class Noichuoi2{ public static void main(String args[]){ String s=50+30+"Vietjack"+40+40; System.out.println(s);//in ra ket qua 80Vietjack4040 } } Ghi chú: Sau một String Literal, tất cả toán tử + sẽ được đối xử như là toán tử nối chuỗi. Nối chuỗi bởi phương thức concat() trong Java Phương thức concat() trong Java nối chuỗi đã cho vào phần cuối của chuỗi hiện tại. Cú pháp: public String concat(String khac) Bạn theo dõi ví dụ sau về phương thức concat(): class Noichuoi3{ public static void main(String args[]){ String s1="Vietjack "; String s2="Team"; String s3=s1.concat(s2); System.out.println(s3);//in ra ket qua Vietjack Team } } 5.5 Chuỗi con trong Java Một phần của chuỗi được gọi là chuỗi con (substring, hay chuỗi phụ). Nói cách khác, chuỗi con là một tập con của chuỗi khác. Trong trường hợp startIndex là inclusive (là bao gồm cả chỉ mục đầu tiên này) và endIndex là exclusive (là loại trừ đi chỉ mục đầu tiên này). Ghi chú: Chỉ mục bắt đầu tính từ 0. Bạn có thể lấy chuỗi con từ đối tượng String đã cho bởi một trong hai phương thức sau: public String substring(int startIndex): Phương thức này trả về đối tượng String mới chứa chuỗi con của chuỗi đã cho từ chỉ mục startIndex đã xác định (đây là inclusive). public String substring(int startIndex, int endIndex): Phương thức này trả về đối tượng String mới chứa chuỗi con của chuỗi đã cho từ chỉ mục startIndex (đây là inclusive) tới chỉ mục endIndex (đây là exclusive) đã xác định. Bạn theo dõi ví dụ sau để hiểu startIndex và endIndex: String s="hello"; System.out.println(s.substring(0,2));//he Trong chuỗi con trên, 0 trỏ tới h nhưng 2 trỏ tới e (bởi vì chỉ mục kết thúc là exclusive). Do đó, chương trình trên sẽ in ra từ "he". Ví dụ về chuỗi con trong Java Dưới đây là ví dụ đơn giản về chuỗi con trong Java: public class Chuoicon{ public static void main(String args[]){ String s="Trang Vietjack"; System.out.println(s.substring(5));//Vietjack System.out.println(s.substring(0,5));//Trang } } 5.6 Phương thức của lớp String trong Java Lớp java.lang.String cung cấp rất nhiều phương thức để giúp bạn thao tác và xử lý các chuỗi. Bởi sự giúp đỡ của các phương thức này, chúng ta có thể thực hiện các hoạt động trên chuỗi như cắt chuỗi, nối chuỗi, chuyển đổi chuỗi, so sánh chuỗi, thay thế chuỗi, Java String là một khái niệm mạnh mẽ bởi vì mọi thứ được đối xử như là một String nếu bạn đệ trình bất cứ form nào trong các ứng dụng dựa trên window, dựa trên web, mobile. Phần dưới đây chúng tôi sẽ trình bày cho bạn một số phương thức quan trọng của lớp String trong Java. Phương thức toUpperCase() và toLowerCase() của lớp String trong Java Phương thức toUpperCase() để chuyển đổi chuỗi thành chữ hoa và phương thức toLowerCase() để chuyển đổi chuỗi thành chữ thường. Ví dụ: String s="Vietjack"; System.out.println(s.toUpperCase());//Chuyen doi thanh VIETJACK System.out.println(s.toLowerCase());//Chuyen doi thanh vietjack System.out.println(s);//Vietjack(khong co thay doi nao) Chương trình trên sẽ cho kết quả: VIETJACK vietjack Vietjack Phương thức trim() của lớp String trong Java Phương thức trim() trong Java loại bỏ các khoảng trống trắng ở trước và sau chuỗi (leading và trailing). Ví dụ: String s=" Vietjack "; System.out.println(s);//in ra chuoi nhu ban dau Vietjack (van con khoang trang whitespace) System.out.println(s.trim());//in ra chuoi sau khi da cat cac khoang trong trang Vietjack Phương thức startWith() và endsWith() của lớp String trong Java String s="Vietjack"; System.out.println(s.startsWith("Vi"));//true System.out.println(s.endsWith("k"));//true Phương thức charAt() của lớp String trong Java Phương thức charAt() trả về ký tự tại chỉ mục đã cho. Ví dụ: String s="Vietjack"; System.out.println(s.charAt(0));//tra ve V System.out.println(s.charAt(3));//tra ve t Phương thức length() của lớp String trong Java Phương thức length() trả về độ dài của chuỗi. Ví dụ: String s="Vietjack"; System.out.println(s.length());//tra ve do dai la 7 Phương thức intern của lớp String trong Java Ban đầu, một Pool của các chuỗi là trống, được duy trì riêng cho lớp String. Khi phương thức intern được gọi, nếu Pool đã chứa một chuỗi bằng với đối tượng String như khi được xác định bởi phương thức equals(object), thì chuỗi từ Pool được trả về. Nếu không thì, đối tượng String này được thêm vào Pool và một tham chiếu tới đối tượng String này được trả về. Ví dụ: String s=new String("Vietjack"); String s2=s.intern(); System.out.println(s2);//tra ve Vietjack Phương thức valueOf() của lớp String trong Java Phương thức valueOf() trả về biểu diễn chuỗi của giá trị đã cho. Phương thức này biến đổi kiểu đã cho như int, long, float, double, Boolean, char, và mảng char thành chuỗi. Ví dụ: int a=10; String s=String.valueOf(a); System.out.println(s+10); //In ra ket qua la 1010 Phương thức replace() của lớp String trong Java Phương thức replace() thay thế tất cả sự xuất hiện của dãy ký tự đầu bởi dãy ký tự thứ hai. Ví dụ: String s1="Java la mot ngon ngu lap trinh. Java la mot nen tang. Java la mot hon dao."; String replaceString=s1.replace("Java","HaLong");//thay the tat ca su xuat hien cua "Java" thanh "HaLong" System.out.println(replaceString); Chương trình trên sẽ cho kết quả dạng: HaLong la mot ngon ngu lap trinh. HaLong la mot nen tang. HaLong la mot hon dao. 5.7 Lớp StringBuffer trong Java Lớp StringBuffer trong Java được sử dụng để tạo chuỗi có thể sửa đổi (chuỗi dạng mutable). Lớp StringBuffer là giống như lớp String trong Java, ngoại trừ ở điểm là nó là có thể sửa đổi. Ghi chú: Lớp StringBuffer là an toàn luồng (Thread-safe), ví dụ: nhiều Thread không thể truy cập nó đồng thời. Vì thế nó là an toàn và sẽ cho kết quả trong một thứ tự. Các Constructor quan trọng của lớp StringBuffer trong Java StringBuffer(): tạo một bộ đệm chuỗi trống với dung lượng capacity ban đầu là 16. StringBuffer(String str): tạo một bộ đệm chuỗi với chuỗi đã xác định. StringBuffer(int capacity): tạo một bộ đệm chuỗi trống với dung lượng capacity đã cho. Các phương thức quan trọng của lớp StringBuffer trong Java 1. public synchronized StringBuffer append(String s): được sử dụng để phụ thêm (append) chuỗi đã cho với chuỗi này. Phương thức append() được nạp chồng giống dạng append(char), append(boolean), append(int), append(float), append(double) ... 2. public synchronized StringBuffer insert(int offset, String s): được sử dụng để chèn chuỗi đã cho với chuỗi này tại vị trí đã cho. Phương thức insert() được nạp chồng giống dạng insert(int, char), insert(int, boolean), insert(int, int), insert(int, float), insert(int, double) ... 3. public synchronized StringBuffer replace(int startIndex, int endIndex, String str): được sử dụng để thay thế chuỗi từ chỉ mục ban đầu startIndex và chỉ mục kết thúc endIndex đã cho. 4. public synchronized StringBuffer delete(int startIndex, int endIndex): được sử dụng để xóa chuỗi từ chỉ mục startIndex và endIndex đã cho. 5. public synchronized StringBuffer reverse(): được sử dụng để đảo ngược chuỗi. 6. public int capacity(): được sử dụng để trả về dung lượng capacity hiện tại. 7. public void ensureCapacity(int minimumCapacity): được sử dụng để bảo đảm rằng capacity ít nhất bằng với minimum đã cho. 8. public char charAt(int index): được sử dụng để trả về ký tự tại vị trí đã cho. 9. public int length(): được sử dụng để trả về độ dài của chuỗi (chẳng hạn như tổng số ký tự). 10. public String substring(int beginIndex): được sử dụng để trả về chuỗi con từ chỉ mục bắt đầu beginIndex đã cho. 11. public String substring(int beginIndex, int endIndex): được sử dụng để trả về chuỗi con từ beginIndex đến endIndex đã cho. Chuỗi dạng mutable là gì? Một chuỗi mà có thể sửa đổi được xem như là chuỗi dạng mutable. Các lớp StringBuffer và StringBuilder được sử dụng để tạo các chuỗi dạng mutable. Phương thức append() của lớp StringBuffer trong Java Phương thức append() được sử dụng để nối chuỗi tham số đã cho với chuỗi này. Ví dụ: class VIETJACK{ public static void main(String args[]){ StringBuffer sb=new StringBuffer("Hello "); sb.append("Java");//bay gio chuoi ban dau bi thay doi System.out.println(sb);//in ra ket qua la Hello Java } } Phương thức insert() của lớp StringBuffer trong Java Phương thức insert() chèn chuỗi đã cho vào chuỗi này tại vị trí đã cho. Ví dụ: class VIETJACK{ public static void main(String args[]){ StringBuffer sb=new StringBuffer("Hello "); sb.insert(1,"Java");//bay gio chuoi ban dau bi thay doi System.out.println(sb);//in ra ket qua la HJavaello } } Phương thức replace() của lớp StringBuffer trong Java Phương thức replace() thay thế chuỗi đã cho bắt đầu từ chỉ mục beginIndex tới endIndex. Ví dụ: class VIETJACK{ public static void main(String args[]){ StringBuffer sb=new StringBuffer("Hello"); sb.replace(1,3,"Java"); System.out.println(sb);//in ra ket qua la HJavalo } } Phương thức delete() của lớp StringBuffer trong Java Phương thức delete() xóa chuỗi bắt đầu từ chỉ mục beginIndex tới endIndex đã cho. Ví dụ: class VIETJACK{ public static void main(String args[]){ StringBuffer sb=new StringBuffer("Hello"); sb.delete(1,3); System.out.println(sb);//in ra ket qua la Hlo } } Phương thức reverse() của lớp StringBuffer trong Java Phương thức reverse() đảo ngược chuỗi hiện tại. Ví dụ: class VIETJACK{ public static void main(String args[]){ StringBuffer sb=new StringBuffer("Hello"); sb.reverse(); System.out.println(sb);//in ra ket qua la olleH } } Phương thức capacity() của lớp StringBuffer trong Java Phương thức capacity() trả về dung lượng capacity hiện tại của bộ đệm. Dung lượng capacity mặc định của bộ đệm là 16. Nếu số ký tự tăng lên từ dung lượng hiện tại, nó tăng dung lượng theo công thức (oldcapacity*2)+2. Ví dụ, nếu dung lượng hiện tại là 16, nó sẽ là (16*2)+2=34. Ví dụ: class VIETJACK{ public static void main(String args[]){ StringBuffer sb=new StringBuffer(); System.out.println(sb.capacity());//mac dinh la 16 sb.append("Hello"); System.out.println(sb.capacity());//bay gio la 16 sb.append("Java la mot ngon ngu lap trinh manh me"); System.out.println(sb.capacity());//bay gio la (16*2)+2=34 vi du cua cong thuc (oldcapacity*2)+2 } } Phương thức ensureCapacity() của lớp StringBuffer trong Java Phương thức ensureCapcity() bảo đảm rằng capacity ít nhất bằng với minimum đã cho. Nếu nó lớn hơn capacity hiện tại, nó tăng capacity theo công thức (oldcapacity*2)+2. Ví dụ, nếu dung lượng hiện tại là 16, nó sẽ là (16*2)+2=34. Ví dụ: class VIETJACK{ public static void main(String args[]){ StringBuffer sb=new StringBuffer(); System.out.println(sb.capacity());//mac dinh la 16 sb.append("Hello"); System.out.println(sb.capacity());//bay gio la 16 sb.append("Java la mot ngon ngu lap trinh manh me"); System.out.println(sb.capacity());//bay gio la (16*2)+2=34 vi du cua cong thuc (oldcapacity*2)+2 sb.ensureCapacity(10);//bay gio khong phai thay doi System.out.println(sb.capacity());//bay gio la 34 sb.ensureCapacity(50);//bay gio la (34*2)+2 System.out.println(sb.capacity());//bay gio la 70 } } 5.8 StringBuilder trong Java Lớp StringBuilder trong Java được sử dụng để tạo chuỗi có thể thay đổi (chuỗi dạng mutable). Lớp StringBuilder là giống như lớp StringBuffer ngoại trừ rằng nó là không đồng bộ. Lớp này có sẵn từ JDK 1.5. Các Constructor quan trọng của lớp StringBuilder trong Java StringBuilder(): tạo một Builder trống với dung lượng capacity ban đầu là 16. StringBuilder(String str): tạo một Builder với chuỗi đã xác định. StringBuilder(int capacity): tạo một Builder trống với dung lượng capacity đã cho. Các phương thức quan trọng của lớp StringBuffer trong Java Bảng dưới đây liệt kê và miêu tả chi tiết một số phương thức quan trọng của lớp StringBuffer trong Java: Phương thức Miêu tả public StringBuilder append(String s) Được sử dụng để phụ thêm (append) chuỗi đã cho với chuỗi này. Phương thức append() được nạp chồng giống dạng append(char), append(boolean), append(int), append(float), append(double) ... public StringBuilder insert(int offset, String s) Được sử dụng để chèn chuỗi đã cho với chuỗi này tại vị trí đã cho. Phương thức insert() được nạp chồng giống dạng insert(int, char), insert(int, boolean), insert(int, int), insert(int, float), insert(int, double) ... public StringBuilder replace(int startIndex, int endIndex, String str) Được sử dụng để thay thế chuỗi từ chỉ mục ban đầu startIndex và chỉ mục kết thúc endIndex đã cho public StringBuilder delete(int startIndex, int endIndex) Được sử dụng để xóa chuỗi từ chỉ mục startIndex và endIndex đã cho public StringBuilder reverse() Được sử dụng để đảo ngược chuỗi public int capacity() Được sử dụng để trả về dung lượng capacity hiện tại public void ensureCapacity(int minimumCapacity) Được sử dụng để bảo đảm rằng capacity ít nhất bằng với minimum đã cho public char charAt(int index) Được sử dụng để trả về ký tự tại vị trí đã cho public int length() Được sử dụng để trả về độ dài của chuỗi (chẳng hạn như tổng số ký tự) public String substring(int beginIndex) Được sử dụng để trả về chuỗi con từ chỉ mục bắt đầu beginIndex đã cho public String substring(int beginIndex, int endIndex) Được sử dụng để trả về chuỗi con từ beginIndex đến endIndex đã cho Phương thức append() của lớp StringBuffer trong Java Phương thức append() được sử dụng để nối chuỗi tham số đã cho với chuỗi này. Ví dụ: class VIETJACK{ public static void main(String args[]){ StringBuilder sb=new StringBuilder("Hello "); sb.append("Java");//bay gio chuoi ban dau bi thay doi System.out.println(sb);//in ra ket qua la Hello Java } } Phương thức insert() của lớp StringBuffer trong Java Phương thức insert() chèn chuỗi đã cho vào chuỗi này tại vị trí đã cho. Ví dụ: class VIETJACK{ public static void main(String args[]){ StringBuilder sb=new StringBuilder("Hello "); sb.insert(1,"Java");//bay gio chuoi ban dau bi thay doi System.out.println(sb);//in ra ket qua la HJavaello } } Phương thức replace() của lớp StringBuffer trong Java Phương thức replace() thay thế chuỗi đã cho bắt đầu từ chỉ mục beginIndex tới endIndex. Ví dụ: class VIETJACK{ public static void main(String args[]){ StringBuilder sb=new StringBuilder("Hello"); sb.replace(1,3,"Java"); System.out.println(sb);//in ra ket qua la HJavalo } } Phương thức delete() của lớp StringBuffer trong Java Phương thức delete() xóa chuỗi bắt đầu từ chỉ mục beginIndex tới endIndex đã cho. Ví dụ: class VIETJACK{ public static void main(String args[]){ StringBuilder sb=new StringBuilder("Hello"); sb.delete(1,3); System.out.println(sb);//in ra ket qua la Hlo } } Phương thức reverse() của lớp StringBuffer trong Java Phương thức reverse() đảo ngược chuỗi hiện tại. Ví dụ: class VIETJACK{ public static void main(String args[]){ StringBuilder sb=new StringBuilder("Hello"); sb.reverse(); System.out.println(sb);//in ra ket qua la olleH } } Phương thức capacity() của lớp StringBuffer trong Java Phương thức capacity() trả về dung lượng capacity hiện tại của bộ đệm. Dung lượng capacity mặc định của bộ đệm là 16. Nếu số ký tự tăng lên từ dung lượng hiện tại, nó tăng dung lượng theo công thức (oldcapacity*2)+2. Ví dụ, nếu dung lượng hiện tại là 16, nó sẽ là (16*2)+2=34. Ví dụ: class VIETJACK{ public static void main(String args[]){ StringBuilder sb=new StringBuilder(); System.out.println(sb.capacity());//mac dinh la 16 sb.append("Hello"); System.out.println(sb.capacity());//bay gio la 16 sb.append("Java la mot ngon ngu lap trinh manh me"); System.out.println(sb.capacity());//bay gio la (16*2)+2=34 vi du cua cong thuc (oldcapacity*2)+2 } } Phương thức ensureCapacity() của lớp StringBuffer trong Java Phương thức ensureCapcity() bảo đảm rằng capacity ít nhất bằng với minimum đã cho. Nếu nó lớn hơn capacity hiện tại, nó tăng capacity theo công thức (oldcapacity*2)+2. Ví dụ, nếu dung lượng hiện tại là 16, nó sẽ là (16*2)+2=34. Ví dụ: class VIETJACK{ public static void main(String args[]){ StringBuilder sb=new StringBuilder(); System.out.println(sb.capacity());//mac dinh la 16 sb.append("Hello"); System.out.println(sb.capacity());//bay gio la 16 sb.append("Java la mot ngon ngu lap trinh manh me"); System.out.println(sb.capacity());//bay gio la (16*2)+2=34 vi du cua cong thuc (oldcapacity*2)+2 sb.ensureCapacity(10);//bay gio khong phai thay doi System.out.println(sb.capacity());//bay gio la 34 sb.ensureCapacity(50);//now (34*2)+2 System.out.println(sb.capacity());//bay gio la 70 } } 5.9 So sánh lớp String và StringBuffer trong Java Có nhiều điểm khác nhau giữa lớp String và StringBuffer trong Java. Bảng dưới liệt kê các điểm khác nhau này: Lớp String Lớp StringBuffer Lớp String là không thể thay đổi (immutable) Lớp StringBuffer là có thể thay đổi (mutable) Lớp String là chậm và tiêu thụ nhiều bộ nhớ hơn khi bạn nối nhiều chuỗi bởi vì mỗi khi nối chuỗi, nó tạo instance mới StringBuffer là nhanh và tiêu thụ ít bộ nhớ hơn khi bạn nối các chuỗi Lớp String ghi đè phương thức equals() của lớp Object. Vì thế bạn có thể so sánh các nội dung của hai chuỗi bởi phương thức equals() Lớp StringBuffer không ghi đè phương thức equals() của lớp Object Kiểm tra hiệu suất của lớp String và StringBuffer trong Java public class Test1{ public static String concatWithString() { String t = "Java"; for (int i=0; i<10000; i++){ t = t + "Vietjack"; } return t; } public static String concatWithStringBuffer(){ StringBuffer sb = new StringBuffer("Java"); for (int i=0; i<10000; i++){ sb.append("Vietjack"); } return sb.toString(); } public static void main(String[] args){ long startTime = System.currentTimeMillis(); concatWithString(); System.out.println("Thoi gian tieu ton boi noi chuoi voi String: "+(System.currentTimeMillis()-startTime)+"ms"); startTime = System.currentTimeMillis(); concatWithStringBuffer(); System.out.println("Thoi gian tieu ton boi noi chuoi voi StringBuffer: "+(System.currentTimeMillis()-startTime)+"ms"); } } Chương trình trên sẽ cho kết quả dạng: Thoi gian tieu ton boi noi chuoi voi String: 578ms Thoi gian tieu ton boi noi chuoi voi StringBuffer: 0ms Kiểm tra HashCode của lớp String và StringBuffer trong Java Như bạn có thể thấy trong chương trình dưới đây, lớp String trả về giá trị Hashcode mới khi bạn nối chuỗi nhưng StringBuffer trả về cùng giá trị Hashcode. public class Test2{ public static void main(String args[]){ System.out.println("Kiem tra Hashcode cua String:"); String str="java"; System.out.println(str.hashCode()); str=str+"tpoint"; System.out.println(str.hashCode()); System.out.println("Kiem tra Hashcode cua StringBuffer:"); StringBuffer sb=new StringBuffer("java"); System.out.println(sb.hashCode()); sb.append("tpoint"); System.out.println(sb.hashCode()); } } Chương trình trên sẽ cho kết quả dạng: Kiem tra Hashcode cua String: 3254818 229541438 Kiem tra Hashcode cua StringBuffer: 118352462 118352462 5.10 So sánh lớp StringBuffer và StringBuilder trong Java Có nhiều điểm khác nhau giữa lớp String và StringBuffer trong Java. Bảng dưới liệt kê các điểm khác nhau này: Lớp StringBuffer Lớp StringBuilder Lớp StringBuffer là đồng bộ (synchronized), tức là an toàn luồng (thread safe). Nghĩa là hai Thread không thể gọi đồng thời các phương thức của lớp StringBuffer StringBuilder là không đồng bộ (non-synchronized) tức là không an toàn luồng. Nghĩa là hai Thread có thể gọi đồng thời các phương thức của lớp StringBuilder StringBuffer là kém hiệu quả hơn StringBuilder StringBuilder là hiệu quả hơn StringBuffer Ví dụ về lớp StringBuffer trong Java public class BufferTest{ public static void main(String[] args){ StringBuffer buffer=new StringBuffer("hello"); buffer.append("java"); System.out.println(buffer); } } Chương trình trên sẽ cho kết quả dạng: hellojava Ví dụ về lớp StringBuilder trong Java public class BuilderTest{ public static void main(String[] args){ StringBuilder builder=new StringBuilder("hello"); builder.append("java"); System.out.println(builder); } } Chương trình trên sẽ cho kết quả dạng: hellojava Kiểm tra hiệu suất của lớp StringBuffer và StringBuilder trong Java Bạn thử ví dụ đơn giản sau để kiểm tra hiệu suất của lớp StringBuffer và lớp StringBuilder trong Java: public class ConcatTest{ public static void main(String[] args){ long startTime = System.currentTimeMillis(); StringBuffer sb = new StringBuffer("Java"); for (int i=0; i<10000; i++){ sb.append("Vietjack"); } System.out.println("Thoi gian tieu ton boi StringBuffer: " + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "ms"); startTime = System.currentTimeMillis(); StringBuilder sb2 = new StringBuilder("Java"); for (int i=0; i<10000; i++){ sb2.append("Vietjack"); } System.out.println("Thoi gian tieu ton boi StringBuilder: " + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "ms"); } } Chương trình trên sẽ cho kết quả dạng: Time taken by StringBuffer: 16ms Time taken by StringBuilder: 0ms Bài 7. Bài tập và thảo luận về Case study ATM (1) 7.1. Các yêu cầu của ATM OOP có 4 tính chất đặc thù chính, các ngôn ngữ OOP nói chung đều có cách để diễn tả:  Tính đóng gói: Có thể gói dữ liệu (data, ~ biến, trạng thái) và mã chương trình (code, ~ phương thức) thành một cục gọi là lớp (class) để dễ quản lí. Trong cục này thường data rất rối rắm, không tiện cho người không có trách nhiệm truy cập trực tiếp, nên thường ta sẽ che dấu data đi, chỉ để lòi phương thức ra ngoài. Ví dụ hàng xóm sang mượn búa, thay vì bảo hàng xóm cứ tự nhiên vào lục lọi, ta sẽ bảo: "Ấy bác ngồi chơi để tôi bảo cháu lấy cho". Ngôn ngữ Ruby "phát xít" đến nỗi dấu tiệt data, cấm không cho truy cập từ bên ngoài. Ngoài ra, các lớp liên quan đến nhau có thể được gom chung lại thành package (tùy ngôn ngữ mà còn gọi là module, namespace v.v.).  Tính trừu tượng: Có câu "program to interfaces, not to concrete implementations". Nghĩa là khi viết chương trình theo phong cách hướng đối tượng, khi thiết kế các đối tượng, ta cần rút tỉa ra những đặc trưng của chúng, rồi trừu tượng hóa thành các interface, và thiết kế xem chúng sẽ tương tác với nhau như thế nào. Nói cách khác, chúng ta định ra các interface và các contract mà chúng cần thỏa mãn.  Tính thừa kế: Lớp cha có thể chia sẻ dữ liệu và phương thức cho các lớp con, các lớp con khỏi phải định nghĩa lại những logic chung, giúp chương trình ngắn gọn. Nếu lớp cha là interface, thì lớp con sẽ di truyền những contract trừu tượng từ lớp cha.  Tính đa hình: Đối tượng có thể thay đổi kiểu (biến hình). (1) Với các ngôn ngữ OOP có kiểu, có thể mượn phát biểu của C++ "con trỏ kiểu lớp cha có thể dùng để trỏ đến đối tượng kiểu lớp con". Như vậy khi khai báo chỉ cần khai báo p có kiểu lớp cha, còn sau đó nó trỏ đến đâu thì kệ cha con nó: nếu cha và con cùng có phương thức m, thì từ p cứ lôi m ra gọi thì chắc chắn gọi được, không cần biết hiện tại p đang trỏ đến cha hay con. Khi lớp B thừa kế từ lớp A, thì đối tượng của lớp B có thể coi là đối tượng của lớp A, vì B chứa nhiều thứ thừa kế từ A. (2) Với ngôn ngữ OOP không có kiểu như Ruby, có thể mượn phát biểu của phương pháp xác định kiểu kiểu con vịt: "nếu p đi như vịt nói như vịt, thì cứ coi nó là vịt". Như vậy nếu lớp C có phương thức m, mà có thể gọi phương thức m từ đối tượng p bất kì nào đó, thì cứ coi p có kiểu là C. Để dễ nhớ, có thể chia 4 đặc thù làm 2 nhóm: 1. Nhóm 1: tính chất 1. Tính đóng gói là tính dễ nhận thấy nhất nếu bạn bắt đầu học OOP sau khi đã học qua những ngôn ngữ thủ tục như C và Pascal (thường trường phổ thông ở Việt Nam đều dạy). 2. Nhóm 2: tính chất 2, 3, và 4 đi một dây với nhau. 7.2. Cách xây dựng lớp và đối tượng 1. Các thành phần trong bản vẽ Class Trước tiên, chúng ta xem một bản vẽ Class. Hình 1. Ví dụ về Class Diagram của ATM Ví dụ trên là Class Diagram của ứng dụng ATM. Tiếp theo chúng ta sẽ bàn kỹ về các thành phần của bản vẽ này và lấy ứng dụng về ATM ở trên để minh họa. Classes (Các lớp) Class là thành phần chính của bản vẽ Class Diagram. Class mô tả về một nhóm đối tượng có cùng tính chất, hành động trong hệ thống. Ví dụ mô tả về khách hàng chúng ta dùng lớp “Customer”. Class được mô tả gồm tên Class, thuộc tính và phương thức. Hình 2. Ký hiệu về Class Trong đó, – Class Name: là tên của lớp. – Attributes (thuộc tính): mô tả tính chất của các đối tượng. Ví dụ như khách hàng có Mã khách hàng, Tên khách hàng, Địa chỉ, Ngày sinh v.v – Method (Phương thức): chỉ các hành động mà đối tượng này có thể thực hiện trong hệ thống. Nó thể hiện hành vi của các đối tượng do lớp này tạo ra. Hình 3. Ví dụ về một Class Một số loại Class đặc biệt như Abstract Class (lớp không tạo ra đối tượng), Interface (lớp khai báo mà không cài đặt) v.v.. chúng ta xem thêm các tài liệu về lập trình hướng đối tượng để hiểu rõ hơn các vấn đề này. 2. Relationship (Quan hệ) Relationship thể hiện mối quan hệ giữa các Class với nhau. Trong UML 2.0 có các quan hệ thường sử dụng như sau: – Association – Aggregation – Composition – Generalization Chúng ta sẽ lần lượt tìm hiểu về chúng. + Association Association là quan hệ giữa hai lớp với nhau, thể hiện chúng có liên quan với nhau. Association thể hiện qua các quan hệ như “has: có”, “Own: sở hữu” v.v Hình 4. Ví dụ về Association Ví dụ quan hệ trên thể hiện Khách hàng nắm giữ Tài khoản và Tài khoản được sở hữu bởi Khách hàng. + Aggregation Aggregation là một loại của quan hệ Association nhưng mạnh hơn. Nó có thể cùng thời gian sống (cùng sinh ra hoặc cùng chết đi) Hình 5. Ví dụ về Aggregation Ví dụ quan hệ trên thể hiện lớp Window(cửa sổ) được lắp trên Khung cửa hình chữ nhật. Nó có thể cùng sinh ra cùng lúc. + Composition Composition là một loại mạnh hơn của Aggregation thể hiện quan hệ class này là một phần của class kia nên dẫn