Tài liệu Lập trình hướng đối tượng

MÔN LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG■ ■ Đối tượng : sv đại học chính quy ngành CNTT Tài liệu tham khảo : ■ Tập slide bài giảng & thực hành của môn học này. ■ The C++ Programming Language (special 3rd edition), Bjarne Stroustrup, 2000. ■ 3 CD MSDN trong Microsoft Visual Studio. ■ Online-Help của môi trường JBuilder w I Khoa Công nghệ Thông tin B K k Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh hướng đối tượng Slide 1 MÔN LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG■ ■ Nội dung chính gồm 10 chương : 1. Ôn lại các tính chất của lập trình cấu trúc. 2. Các khái niệm chính của lập trình OOP. 3. Cơ chế dịch mã OOP sang mã máy. 4. Tổng quát về mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java. 5. Đặc tả class & các tính chất cơ bản của đối tượng trong VC++. 6. Đặc tả class & các tính chất cơ bản của đối tượng trong Java. 7. Chi tiết về gọi hàm, gởi thông điệp & đa xạ của VC++. 8. Chi tiết về gọi hàm, gởi thông điệp & đa xạ của Java. 9. Chi tiết về thường trú, serialization, COM, Generalization & Template của VC++. 10. Chi tiết về thường trú, serialization, Generalization của Java. w I Khoa Công nghệ Thông tin B K k Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh hướng đối tượng Slide 2 MÔN LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG■ ■ Chưong 1 ỒN LẠI CÁC TÍNH CHẤT CỦA LÂP TRÌNH CẤU TRÚC Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chuông 1: ôn lại các tính chất của lập trinh cấu trúc Slide 3 Phương pháp phân tích từ-trên-xuống Mỗi sự vật trong môi trường xung quanh ta đều được cấu thảnh từ nhiều phần tử nhỏ hơn, mỗi phần tử nhỏ lại được cấu thành từ nhiều phần tử nhỏ hơn nữa. Thí dụ, con người gồm đầu, mình, tứ chi. Tứ chi gồm 2 tay và 2 chân... Mỗi công việc cần giải quyết bằng máy tính cũng được cấu thành từ nhiều cống việc nhỏ hơn, mỗi công việc nhỏ hơn lại được cấu thành từ nhiều công việc nhỏ hơn nữa... Phương pháp phân tích từ-trên-xuống (top-down analysis) là phương pháp thường sử dụng để phân tích cống việc, nội dung của phương pháp này là cố gắng xác định xem công việc cần giải quyết được cấu thành từ những công việc nhỏ nào, mỗi công việc nhỏ được cấu thành từ các cống việc nhỏ hơn nào, cứ như vậy cho đến khi những công việc xác định được là những công việc thật đơn giản, có thể thực hiện dễ dàng. Thí dụ việc học lấy bằng kỹ sư CNTT khoa CNTT ĐHBK TP.HCM có thể bao gồm 9 công việc nhỏ hơn là học từng học kỳ từ 1 tới 9, học học kỳ i là học n môn học của học kỳ đó, học 1 môn học lả học m chương của môn đó,... Hình vẽ của slide kế cho thấy trực quan của phương pháp phân tích top-down. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chuông 1: ôn lại các tính chất của lập trinh cấu trúc Slide 4 Phương pháp phân tích từ-trên-xuống (tt) chia thành nhiều công việc nhỏ hơn, đơn giản để giải quyết hơn. Công việc cần giải quyết (A) I I Công viêc Công việc Công viêc I A, A2 ■ ■ ■ A„ Công việc Ẩ.‘11 Công việc A.12 Công việc A, Các công việc đủ nhỏ để được miêu tả bằng 1 lệnh hay 1 lời gọi hàm/thủ tục đã có. I Công việc A,n1 Công việc A. i Công việc A.nn BK Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chuông 1: ôn lại các tính chất của lập trinh cấu trúc Slide 5 Tầm vực truy xuất biến - Tầm vực của một biến là tập các lệnh được phép truy xuất biến đó. - c và C++ cho phép 3 cấp độ tầm vực sau : o cục bộ trong function : bất kỳ lệnh nào trong function đều có thể truy xuất được biến cục bộ trong function đó. void Command1_Click() { char strGreeting[256]; // Khai báo cục bộ } o cục bộ trong module : bất kỳ lệnh nào trong module đều có thể truy xuất được biến cục bộ trong module đó. static char strAddr[256]; // biến cục bộ trong module char strName[256]; // biến toàn cục o toàn cục : bất kỳ lệnh nào trong chương trình cũng có thể truy xuất được biến toàn cục. - Trong một ngữ cảnh (cùng 1 function, cùng 1 module, hay cấp toàn cục), không thể dùng hai biến cùng tên (C phân biệt chữ HOA và chữ thường). Khoa Công nghệ Thông tin Trưởng ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh hướng đối tưọng Chuông 1: ôn lại các tính chất của lập trinh cấu trúc Slide 6 Cấu trúc 1 chương trình huứng cấu trúc Chương trình = cấu trúc dữ liệu + giải thuật local data of function module (package) entry 'start' local data module Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chuông 1: ôn lại các tính chất của lập trinh cấu trúc Slide 7 Cẩu trúc 1 chương trình huứng cấu trúc □ Thành phần “giải thuật” bao gồm code được viết trong các module. Trong từng module, code được gom nhóm thành những hàm chức năng, mỗi hàm được nhận dạng và truy xuất thông qua tên hàm. □ Thành phần “dữ liệu” bao gồm các biến dữ liệu được định nghĩa trong các module. Trong từng module, về mặt tầm vực truy xuất, các biến có thể được định nghĩa 1 trong 2 cấp tầm vực : ■ Public : bất kỳ lệnh nào của chương trình đều có thể truy xuất được. ■ Private : chỉ có các lệnh trong module hiện hành mới có thể truy xuất. - Ngoài ra trong từng hàm chức năng, người ta có thể định nghĩa các biến cục bộ, các biến này chỉ được truy xuất cục bộ bởi các lệnh trong hàm tương ứng. Ngoại lệ, trong 1 số ngôn ngữ như c, người ta cho phép định nghĩa biến trong lệnh thực thi (block - compose), biến này chỉ được truy xuất cục bộ bởi các lệnh trong thân của lệnh block tương ứng. ■=> điểm yếu nhất trong ngốn ngữ hướng cấu trúc là cho phép định nghĩa biến toàn cục, nếu biến này bị lỗi, ta rất khó xác định nguyên nhân gây lỗi. Việc mang 1 hàm hay 1 module của ứng dụng này sang ứng dụng khác cũng sẽ khó khăn vì __ thưởng gây ra hiệu ứng “dây chuyền”.__________________ BK Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chuông 1: ôn lại các tính chất của lập trinh cấu trúc Slide 8 Cẩu trúc 1 chương trình huứng cấu trúc □ Xét Turbo Pascal, 1 ứng dụng gồm 1 module chương trình và nhiều module dịch vụ được gọi là Unit. Để sử dụng các thành phần trong 1 module nào đó, ta phải dùng lệnh Use. □ Xét c, 1 ứng dụng gồm nhiều module ngang hàng, mỗi module là 1 file gồm nhiều hàm chức năng. Điểm nhập ứng dụng là hàm main(). Module c cũng có thể là file thư viện liên kết tĩnh (Mib) hay động (*.dll). Để sử dụng các thành phần trong 1 module nào đó, ta phải dùng lệnh #include. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chuông 1: ôn lại các tính chất của lập trinh cấu trúc Slide 9 Mối quan hệ clienưserver giũa các module //đặc tả interface của module A : Client #include B.h extern int A_intA; typedef struct {...} A_Type1; ¿define A_PI 3.14159 int A_func1 (int a, double b); #include A.h //hiện thục của module A int AJntA; static int AJntB; int A_func1 (int a, double b) { B_Type1 var; BJntA = B_MAXLEN; A_func2(a); B_func1(a,b); } static void A_func2(int a) { } //đặc tả interface của module B : server extern int BJntA; typedef struct {...} B_Type1 ; #define B_MAXLEN 1024 int B_func1 (char c, char* d); #include B.h //hiện thực của module B int BJntA; static int BJntB; int B_func1(int a, double b) { B_func2(a); } static void B_func2(int a) { } Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chuông 1: ôn lại các tính chất của lập trinh cấu trúc Slide 10 Hai module sử dụng tài nguyên của nhau //đặc tả interface của module A #define _AH #ifndef _BH #include B.h #endif extern int A_intA; typedef struct {...} A_Type1; ¿define A_PI 3.14159 int A_func1 (int a, double b); #include A.h //hiện thục của module A int A_intA; static int AJntB; int A_func1 (int a, double b) { A_func2(a); } static void A_func2(int a) { } //đặc tả interface của module B #define _BH #ịfndef _AH #include A.h #endif extern int B_intA; typedef struct {...} B_Type1 ; #define B_PI 3.14159 int B_func1 (char c, char* d); #include B.h //hiện thực của module B int BJntA; static int AJntB; int B_func1(int a, double b) { B_func2(a); } static void B_func2(int a) { } Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chuông 1: ôn lại các tính chất của lập trinh cấu trúc Slide 11 MÔN LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG■ ■ Chương 2 CÁC KHÁI NIỆM CHÍNH CỦA LÂP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯƠNG Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 2 : Các khái niệm chính của lập trình hưóng đối tưọng Slide 12 Nội dung 2.1 Cấu trúc của 1 ứng dụng hướng đôi tưọng 2.2 Đối tượng, thuộc tính, tác vụ. 2.3 Abstract type và class. 2.4 Tính bao đóng. 2.5 Tính thùa kê & cơ chê 'override'. 2.6 Tính bao gộp. 2.7 Thông điệp, tính đa xạ và kiểm tra kiểu. 2.8 Tính tổng quát hóa. 2.9 Tính thường trú. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 2 : Các khái niệm chính của lập trình hưóng đối tưọng Slide 13 Cấu trúc chuong trình OOP ocal data of operation Đối (object) Chương = tập các đối tượng tương tác nhau local data of object Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 2 : Các khái niệm chính của lập trình hưóng đối tưọng Slide 14 Cấu trúc chuong trình OOP □ Cấu trúc chương trình hướng đối tượng rất thuần nhất, chỉ chứa 1 loại thành phần : đối tượng. □ Các đối tượng có tính độc lập rất cao => quản lý, kiểm soát chương trình rất dễ (cho dù chương trình có thể rất lớn) => dễ nâng cấp, bảo trì. □ Không thể tạo ra dữ liệu toàn cục của chương trình => điểm yếu nhất của chương trình cấu trúc không tồn tại nữa. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 2 : Các khái niệm chính của lập trình hưóng đối tưọng Slide 15 Đối tượng (Object) □ Đối tượng là nguyên tử cấu thành ứng dụng. □ Đối tượng bao gồm 2 loại thành phần : ■ thuộc tính (dữ liệu): mỗi thuộc tính mang 1 giá trị nhất định tại từng thời điểm. ■ tác vụ (operation): thực hiện 1 công việc nào đó. ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng o LT L ^ h0aC<ĩn? Thõng tin Chương 2 : Các khái niêm chính của lâp trinh hưóng đối tưong B K ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM a siide 16 Kiểu trừu tượng (Abstract type) ■ Abstract type (type) định nghĩa interface sử dụng đối tượng. Ta dùng tên nhận dạng để đặt tên cho kiểu và để nhận dạng nó. ■ Interface là tập hợp các 'entry' mà bên ngoài có thể giao tiếp với đối tượng. ■ Ta dùng signature để định nghĩa mỗi 'entry1. Signature gồm : ■ tên tác vụ (opération, function) ■ danh sách tham số hình thức, mỗi tham số được đặc tả bởi 3 thuộc tính : tên, type và chiều di chuyển (IN, OUT, INOUT). ■ đặc tả chức năng của tác vụ (thường ở dạng chú thích). ■ Ta dùng tên của abstract type (chứ không phải class) để đặc tả kiểu cho biến, thuộc tính, tham số hình thức. ■ User không cần quan tâm đến class (hiện thực cụ thể) của đối tượng.____________________________________________________________ ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng o LT L ^ h0aC<l n? ^ 9hệ Thông tin Chương 2 : Các khái niêm chính của lâp trinh hưóng đối tưong B K ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM a Slide 17 Kiểu trừu tượng trong Java Java hỗ trợ kiểu trừu tượng thống qua lệnh interface, lệnh này định nghĩa abstract type của nhiều đối tượng của ứng dụng (có thể thuộc nhiều class khác nhau. public interface Sleeper { public void wakellpO; public long ONE_SECOND = 1000; // in milliseconds public long ONE_MINUTE = 60000; // in milliseconds } public class DigitalClock extends Applet implements Sleeper {...} public class AnalogClock extends Applet implements Sleeper {...} Sleeper object; Object = new DigitalClockO; //biến object giữtham khảo đến 1 đối tượng DigitalClock Object = new AnalogClockO; //biến object giữ tham khảo đến 1 đối tượng AnalogClock Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 2 : Các khái niệm chính của lập trình hưóng đối tưọng Slide 18 Class (Implementation) © Ta dùng tên nhận dạng để đặt tên cho class và để nhận dạng nó. Class định nghĩa chi tiết hiện thực đối tượng : ■ định nghĩa các thuộc tính dữ liệu, mỗi thuộc tính được đặc tả bởi các thông tin về nó như tên nhận dạng, kiểu dữ liệu, tầm vực truy xuất,... Kiểu của thuộc tính có thể là type cổ điển (số nguyên, thực, ký tự, chuỗi ký tự,...) hay 'abstract type1, trong trường hợp sau thuộc tính sẽ là tham khảo đến đối tượng khác. Trạng thái của đối tượng là tập giá trị tại thời điểm tương ứng của tất cả thuộc tính của đối tượng. Trong thời gian tồn tại và hoạt động, trạng tái của đối tượng sẽ thay đổi. ■ 'coding' các tác vụ (miêu tả giải thuật chi tiết về hoạt động của tác vụ) và các 'internal function1. © Định nghĩa các tác vụ tạo (create) và xóa (delete) đối tượng. © Định nghĩa các tác vụ 'constructor' và 'destructor'. © User không cần quan tâm đến class của đổi tượng.________________ ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng o LT L ^ h0aC<ĩn? Thõng tin Chương 2 : Các khái niêm chính của lap trinh hưóng đối tưong B K ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM a K a Slide 19 Ví dụ về định nghĩa class trongVC++ class CMiniChatClientDlg : public CDialog { public: CMiniChatClientDlg(CWnd* pParent = NULL); // Standard constructor protected: virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support virtual LRESULT WindowProc(UINT message, WPARAM wParam, LPARAM IParam); virtual BOOL OnlnitDialogO; afx_msg void OnPaint(); afx_msg void OnConnect(); HICON m_hlcon; private : SOCKET sock; u_short portno; // Which tcp port are we going to use? - k - ----------------------------------------------------------------------- — ------------------------------------------- 7 —^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng o LT L ^ h0aC<ĩn? " 9hệ Thõng tin Chương 2 : Các khái niêm chính của lap trinh hưóng đối tưong BK ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM a K a Slide 20 Tính bao dóng (encapsulation) □ Bao đóng : che dấu mọi chi tiết hiện thực của đối tượng, không cho bên ngoài thấy và truy xuất => tạo độ độc lập cao giữa các đối tượng (hay tính kết dính - cohesion giữa các đối tượng rất thấp). ■ che dấu các thuộc tính dữ liệu : nếu cần cho phép bên ngoài truy xuất 1 thuộc tính, ta tạo 2 tác vụ get/set tương ứng để giám sát và kiểm soát việc truy xuất (thuộc tính này vẫn được che giấu). ■ che dấu chi tiết hiện thực các tác vụ. ■ che dấu các internal function và sự hiện thực của chúng. □ Java, VC++ cung cấp các từ khóa private, protected, public để xác định tầm vực truy xuất từng thành phần của class. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 2 : Các khái niệm chính của lập trình hưóng đối tưọng Slide 21 Tính thừa kê (inheritance) □ Tính thừa kế cho phép giảm nhẹ công sức định nghĩa type/class : ta có thể định nghĩa các type/class không phải từ đầu mà bằng cách kế thừa type/class có sẵn, ta chỉ định nghĩa thêm các chi tiết mới mà thôi (thường khá ít). ■ Đa thừa kế hay đơn thừa kế. ■ Thừa kế tạo ra mối quan hệ supertype/subtype và superclass/subclass. ■ Có thể override các method của class cha, kết quả override chỉ tác dụng trên đối tượng của class con. ■ Đối tượng của class con có thể đóng vai trò của đối tượng class cha nhưng ngược lại thưòng không được. □ VC++ cho phép hạn chế tầm vực truy xuất các thành phần của class cha: class c : protected A, private B {...} ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng o LT L ^ h0aC<ĩn? Thõng tin Chương 2 : Các khái niêm chính của lap trinh hưóng đối tưong B K ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM a K a Slide 22 Ví dụ vé thừa kê và override - VC++ ■ class Geometry { //abstract base class public: Geometry(); virtual void Draw( Window *pWnd ) = 0; //abstract operation protected: int xPos, yPos; COLORREF color; }; class Group : public Geometry { public: Group(); ~Group(); virtual void Draw( Window *pWnd ); //override private: Geometry **ppGeo; //pointer container int geoCount; ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng o LT L ^ h0aC<ĩn? " 9hệ Thõng tin Chương 2 : Các khái niêm chính của lâp trinh hưóng đối tưong B K ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM a siide 23 Tính bao gộp (aggregation) ■ 1 đối tượng có thể chứa nhiều đối tượng khác =^> tạo nên mối quan hệ bao gộp 1 cách đệ quy giữa các đối tượng. ■ Có 2 góc nhìn về tính báo gộp : ngữ nghĩa & hiện thực. Góc nhìn ngữ nghĩa Góc nhìn hiện thực Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 2 : Các khái niệm chính của lập trình hưóng đối tưọng Slide 24 Ví dụ vé bao gộp - VC++ class Geometry { //abstract base class public: Geometry(); ~Geometry(); virtual void Draw( Window *pWnd ) = 0; //abstract operation protected: int xPos, yPos; double xScale, yScale; COLORREF color; class Group : public Geometry { public: Group(); ~Group(); virtual void Draw( Window *pWnd ); //override private: Geometry **ppGeo; //=G eometry* ppGeo[n]; int geoCount; Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh hướng đối tượng Chương 2 : Các khái niệm chính của lập trinh hưóng đối tưọng Slide 25 Thông điệp (Message) □ Thông điệp là 1 phép gọi tác vụ đến 1 đối tượng từ 1 tham khảo. □ Thông điệp bao gồm 3 phần : ■ tham khảo đến đối tượng đích. ■ Tên tác vụ muốn gọi. ■ danh sách tham số thực cần truyền theo (hay nhận về từ) tác vụ. ■ ví dụ : aCircle.SetRadius (3); aCircle.Dravv (pWnd); □ Thông điệp là phương tiện giao tiếp (hay tương tác) duy nhất giữa các đối tượng. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 2 : Các khái niệm chính của lập trình hưóng đối tưọng Slide 26 Tính đa xạ (Polymorphism) □ Cùng 1 lệnh gởi thông điệp đến đối tượng thông qua cùng 1 tham khảo nhưng ở vị trí/thời điểm khác nhau có thể kích hoạt việc thực thi tác vụ khác nhau của các đối tượng khác nhau. T1 p1; // C1 và C2 là 2 class Java hiện thực T 1 p1 = New C1; // tạo đối tượng C1, gán tham khảo vào biến p1 p1 .methl (...); // gởi thông điệp nhờ tác vụ methl thực thi p1 = New C2; // tạo đối tượng C2, gán tham khảo vào biến p1 p1 .methl (...); // gởi thông điệp nhờ tác vụ methl thực thi Lệnh gởi thông điệp p1 .methl (...); ở 2 vị trí khác nhau kích hoạt 2 tác vụ khác nhau của 2 class khác nhau. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 2 : Các khái niệm chính của lập trình hưóng đối tưọng Slide 27 Kiểm tra kiểu (type check) □ Chặt và dùng mối quan hệ 'conformity' (tương thích tổng quát). Type A tương thích với type B A chứa mọi tác vụ của B và ứng với từng tác vụ của type B : ■ Tồn tại 1 tác vụ cùng tên trong A. ■ danh sách tham số của 2 tác vụ tương ứng phải bằng nhau về số lượng tham số. ■ kiểu đối số OUT hay giá trị return của tác vụ trong A phải tương thích với kiểu của đối số tương ứng trong B. ■ kiểu đối số IN của tác vụ trong B phải tương thích với kiểu của đối số tương ứng trong A. ■ kiểu đối số INOUT phải trùng với kiểu của đối số tương ứng trong B. quan hệ so trùng hay quan hệ con/cha (sub/super) lả trường hợp đặc biệt của quan hệ tương thích tổng quát. ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng o LT L ^ h0aC<ĩn? Thõng tin Chương 2 : Các khái niêm chính của lap trinh hưóng đối tưong B K ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM a K a Slide 28 Tính tổng quát hóa (Generalization) □ Có 2 ngữ nghĩa khác nhau của tính tổng quát hóa : ■ class tổng quát hóa cho phép sản sinh tự động các class bình thường, các class bình thường tự nó chỉ có thể tạo ra đối tượng. Thường dùng ngữ nghĩa này trong giai đoạn lập trình. ■ ngược với tính thừa kế : supertype/superclass là type/class tổng quát hóa của các con của nó. Thường dùng ngữ nghĩa này trong giai đoạn phân tích/thiết kế phần mềm. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 2 : Các khái niệm chính của lập trình hưóng đối tưọng Slide 29 Tính thuửng trú (persistence) □ Thời gian sống của 1 đối tượng độc lập với thời gian sống của phần tử (ứng dụng, đối tượng khác) tạo ra nó. ■ Đối tượng phải tồn tại khi còn ít nhất 1 tham khảo đến nó trong hệ thống. ■ Đối tượng phải bị xóa khi không còn tham khảo nào đến nó, vì tại thời điểm này đối tượng là rác. Việc xác định chính xác 1 đối tượng có phải là rác hay không là 1 việc phức tạp, code ứng dụng không được phép thực hiện, đây là công việc của hệ thống thông qua module 'garbage collection'. ■ thường trú không phải là vĩnh hằng. Mức độ có thể là 1 session của máy ảo (JVM) hay lâu dài (thông qua đĩa cứng, CDROM). Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 2 : Các khái niệm chính của lập trình hưóng đối tưọng Slĩde 30 Tổng kết □ Mô hình hướng đối tượng quan niệm thế giới (hay chương trình) bao gồm các đối tượng độc lập sống chung và tương tác lẫn nhau. □ Các đặc điểm chính của mô hình hướng đối tượng : ■ Bao đóng : mỗi đối tượng bao gồm 1 số dữ liệu và tác vụ. Các tác vụ thiết lập nên hành vi của đối tượng. Các đối tượng cùng loại được đặc tả bằng 1 class. ■ Các đối tượng độc lập và tương tác lẫn nhau bằng cách gởi thông điệp. ■ Giữa các class/đối tượng có thể tồn tại quan hệ bao gộp, thừa kế, tổng quát hóa. ■ Tính đa xạ : kết quả của sự kiểm tra kiểu chặt dựa vào mối quan hệ 'conformity1. ■ Tính thường trú : mỗi đối tượng tồn tại khi còn ít nhất 1 tham khảo đến nó. ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng o LT L ^ h0aC<ĩn? Thõng tin Chương 2 : Các khái niêm chính của lap trinh hưóng đối tưong B K ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM a K a Slide 31 MÔN LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG■ ■ Chưong 3 cơ CHẾ DỊCH MÃ HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG SANG MÃ MÁY Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 3: Cơ chế dịch mã OOP sang mã mấy Slide 32 Tổng quát vé vấn đé dịch OOP □ Chương trình là tập các đối tượng sống độc lập và tương tác lẫn nhau khi cần thiết. □ Các đối tượng thuộc 1 số loại nhất định (n) □ Mỗi loại đối tượng được miêu tả bởi 1 type & 1 class □ Mã nguồn chương trình là tập n định nghĩa type & class □ Dịch chương trình OOP là qui trình lặp dịch n type & n class. □ Ta sê miêu tả qui trình dịch 1 type và 1 class trong chương này. w I Khoa Công nghệ Thông tin B K k Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh hướng đối tượng Chương 3: Cơ chế dịch mã OOP sang mã máy Slide 33 Dịch 1 abstract type □ Abstract type chỉ chứa thông tin trừu tượng (interface), không miêu tả sự hiện thực -> Kết quả việc dịch 1 type chỉ dừng lại ở việc xây dựng cây ngữ nghĩa của type tương ứng để phục vụ việc kiểm tra kiểu của chương trình dịch, chứ không tạo code mã máy. □ Chỉ cần 3 bước : duyệt từ vựng, phân tích cú pháp và phân tích ngữ nghĩa. □ Nên dùng công cụ hỗ trợ như LEX, YACC cho 2 bước duyệt từ vựng & phân tích cú pháp. w I Khoa Công nghệ Thông tin B K k Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh hướng đối tượng Chương 3: Cơ chế dịch mã OOP sang mã máy Slide 34 Dịch 1 class ■ □ Dịch class là công việc chính của chương trình dịch hướng đối tượng. □ Gồm 2 công việc chính : dịch thuộc tính dữ liệu và dịch các method (hay các internal function). □ Cần đầy đủ các bước : duyệt từ vựng, phân tích cú pháp, phân tích ngữ nghĩa và tạo mã. □ Nên dùng công cụ hỗ trợ như LEX, YACC cho 2 bước duyệt từ vựng & phân tích cú pháp. w I Khoa Công nghệ Thông tin B K k Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh hướng đối tượng Chương 3: Cơ chế dịch mã OOP sang mã máy Slide 35 Dịch thuộc tính dữ liệu■ ■ ■ □ class -> cấu trúc record class C1 : CO double d; int i ; public : int proc4(int i); void proc5 (double d); }; typedef struct { // import các field từ cấu trúc // được sinh ra từ co // các field tương ứng với C1 double C1_d; int C1 _i; // các field dữ liệu điều khiển // tự tạo bởi chương trình dịch void (*pvfaddr)(); } 01 ; Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 3: Cơ chế dịch mã OOP sang mã mấy Slide 36 Dịch thuộc tính dữ liệu (tt) □ mỗi class -> 1 record dữ liệu cổ điển. □ tên class -» tên record. □ copy các field dữ liệu của cấu trúc sinh ra từ việc dịch class cha. □ Chuyển từng thuộc tính của class thành từng field của record, “tuyệt đối hóa” tên của thuộc tính để tránh nhặp nhằng. □ thêm các field dữ liệu điều khiển phục vụ cho run-time : thí dụ bảng địa chỉ các tác vụ của đối tượng (pvftbl). w I Khoa Công nghệ Thông tin B K k Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh hướng đối tượng Chương 3: Cơ chế dịch mã OOP sang mã máy Slide 37 Dịch thuộc tính dữ liệu (tt) □ Cấu trúc record được dịch ra mã máy thành 1 vùng nhớ liên tục có độ dài bằng đội dài của record. - khai báo biến C1 01; C1_o1 db dup (sizeof(C1)) □ truy xuất 1 thuộc tính dữ liệu trở thành việc truy xuất ô nhớ dùng cách định địa chỉ chỉ số : -o1.i = 5; movbx, C1_o1 mov [bx+8], 5 w I Khoa Công nghệ Thông tin B K k Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh hướng đối tượng Chương 3: Cơ chế dịch mã OOP sang mã máy Slide 38 Tạo bảng địa chỉ các tác vụ pvftbl class C1 : CO { double d; int i ; public: void proc2(); //override int proc4(int i, double k); void proc5 (double d); }; 0 1 3 4 5 fname faddr Mproc1" C0_proc1 Mproc2" C1_proc2 '1Jpfoc3" C0_proc3 "proc4" C1_proc4 "proc5" C1_proc5 — ... Khoa Công nghệ Thông tin BK Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình hướng đối tượng Chương 3: Cơ chế dịch mã OOP sang mã mấy Slide 39 Tạo bảng địa chỉ các tác vụ (tt) □ Tạo bảng địa chỉ gồm C1METHCNT phần tử (C1METHCNT là số tác vụ của class hiện hành, kể cả các tác vụ thừa kế). □ Mỗi phần tử được nhận dạng qua chỉ số và gồm 2 thông tin chính : tên gợi nhớ của tác vụ và địa chỉ của tác vụ. □ copy bảng địa chỉ của class cha đã có. □ Hiệu chỉnh lại các địa chỉ của các tác vụ bị override. □ Thêm vào các tác vụ mới định nghĩa trong class hiện hành. w I Khoa Công nghệ Thông tin B K k Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh hướng đối tượng Chương 3: Cơ chế dịch mã OOP sang mã máy Slide 40 Dich 1 method ■ int C1 ::proc1 (int i,double C2 02; C2 *p2; 01 ::i = i; k ){ d = k; C1::proc5(d); o2.proc2(i,d); p2 = New(C2); p2->proc2(i,d); }; int C1_proc1(C1* p, int i, double d) { C2 02; C2 *p2; // truy xuất thuộc tính p->C1_i = i; p->C1_d = d; // gọi hàm C1_proc5(p,d); C2_proc2(&o2, i,d); }; // gởi thông điệp : kiểm tra, load, // cập nhật bảng địa chỉ method for (i = 0; i <C2METHCNT; j ++) if (strcmp ("proc2", p2-> pvftbl[i].fname)==0) break; (*p2->pvftbl[i].faddr)(p2,i,d); BK Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình hướng đối tuọng Chương 3: Cơ chế dịch mã OOP sang mã mấy Slide 41 Dịch 1 method (tt) □ tên method được chuyển từ dạng “tương đối” sang “tuyệt đối” (nối kết tên class vào). □ thêm tham số đầu tiên cho hàm sinh ra : miêu tả tham khảo đến đối tượng mà hàm sẽ truy xuất các thuộc tính dữ liệu. □ tên thuộc tính được chuyển từ dạng “tương đối” sang “tuyệt đối” (nối kết tên class vào). □ gọi hàm internal -> gọi hàm nhưng thêm tham số đầu tiên. □ gởi thông điệp gồm 3 bước : ■ kiểm tra, tìm, load đối tượng rồi cập nhật bảng địa chỉ các method của đối tượng. ■ tìm chỉ số của method cần gọi trong bảng (i). ■ gọi gián tiếp method thông qua địa chỉ phần tử thứ i trong bảng. w I Khoa Công nghệ Thông tin ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình hướng đối tuọng Chương 3: Cơ chế dịch mã OOP sang mã máy Slide 42 Tối ưu hóa code tạo ra ■ □ Có 2 vấn đề lớn trong quá trình dịch 1 class sang ngôn ngữ cổ điển. ■ Bảng địa chỉ các method chiếm nhiều không gian. ■ Tốn thời gian chạy lệnh gởi thông điệp : kiểm tra, tìm, load đối tượng, cập nhật bảng địa chỉ các tác vụ, tìm chỉ số method cần gọi và gọi gián tiếp qua địa chỉ trong bảng. □ 1 số chương trình dịch tìm cách tối ưu hóa các vấn đề trên. □ slide sau là các tối ưu hóa của chương trình dịch c++ và các giá phải trả. w I Khoa Công nghệ Thông tin B K k Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh hướng đối tượng Chương 3: Cơ chế dịch mã OOP sang mã máy Slide 43 Tối ưu hóa code tạo ra (tt) □ trong c++, tất cả đối tượng đều tạm thời và gắn chặt vào ứng dụng bảng địa chỉ các method của các đối tượng luôn nằm sẵn trong không gian của ứng dụng. □ Mỗi lần tạo đối tượng mới, biến pvftbl trong đối tượng được gán ngay địa chỉ bảng địa chỉ các method -» không cần thực hiện bước 1 khi xử lý lệnh gởi thông điệp đến đối tượng. □ C++ chỉ dùng mối quan hệ con/cha trong kiểm tra kiểu -> công việc 2 (tìm chỉ số tác vụ) được làm tại thời điểm dịch thay VI tại thời điểm gởi thông điệp trong lúc chạy -> cột tên gợi nhớ method không cần phải lưu trữ trong bảng địa chỉ các method. □ chỉ có các virtual function mới được giải quyết theo cơ chế đa xạ -> bảng địa chỉ chỉ chứa các hàm Virtual của class, còn các function khác được dịch ra lời gọi hàm trực tiếp. w I Khoa Công nghệ Thông tin ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình hướng đối tuọng Chương 3: Cơ chế dịch mã OOP sang mã máy Slide 44 Tối ưu hóa code tạo ra (tt) □ cái giá phải trả của việc tối ưu hóa trong C++ : ■ người lập trình phải tự quyết định tác vụ nào cần xử lý theo cơ chế đa xạ, tác vụ nào không ? Nếu sự quyết định này sai thì sẽ gây lỗi khi chạy, mà là người thì khó lòng quyết định chính xác. ■ tính đa xạ chỉ đúng giữa các đối tượng có mối quan hệ con/cha, ở đó thứ tự các địa chỉ method của mọi class con trong bảng địa chỉ luôn giống thứ tự các method tương ứng của class cha, tuy nhiên giữa 2 class bất kỳ thì không thể đảm bảo -> kiểm tra kiểu trong C++ không thể nâng cấp lên bằng cách dùng mối quan hệ "conformity". Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 3: Cơ chế dịch mã OOP sang mã mấy Slide 45 MÔN LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG■ ■ Chương 4 TỔNG QUÁT VỂ MỨC ĐỘ Hỗ TRỢ OOP CỦA VC++ & JAVA Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 46 4.1 Ngôn ngữ Visual C++ 1. Chỉ hỗ trợ class, không hỗ trợ abstract type. 2. Cho phép đa thừa kế & Override method khi thừa kế. 3. Dùng 'abstract class' để định nghĩa interface. 4. Tầm vực truy xuất các thành phần. 5. Đa xạ có chọn lọc nhờ Virtual function' 6. Chỉ hỗ trợ các đối tượng tạm. 7. Có thể định nghĩa “overloaded function”. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 47 Chỉ hỗ trợ class, không hỗ trợ abstract type Chỉ cung cấp lệnh “class” để đặc tả sự hiện thực của đối tượng, không có lệnh interface hay type để định nghĩa type của đối tượng. Dùng class để định nghĩa kiểu cho các biến, các thuộc tính. Cần phân biệt cách định nghĩa kiểu cho biến : C1 o1; // biến 01 là vùng nhớ chứa đối tượng C1 * p1; // biến p1 là vùng nhớ chứa pointer tới đối tượng => ■ Nếu 1 class có chứa thuộc tính đối tượng thuộc kiểu class thì đối tượng tương ứng sẽ là đối tượng gộp vật lý đối tượng khác. ■ Nếu 1 class có chứa thuộc tính đối tượng thuộc kiểu class pointer thì đối tượng tương ứng sẽ là đối tượng gộp chứa tham khảo (pointer) đến đối tượng khác. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 48 Đa thừa kê Đa thừa kế trong định nghĩa class, hấp dẫn cho người lập trình nhưng chi phí hiện thực thì rất cao : ■ dễ gây ra việc trùng tên giữa các thành phần nằm trong các class cha khác nhau nhưng đều được thừa kế cho class con => phải giải quyết vấn đề trùng tên và tránh nhặp nhằng trong việc truy xuất chúng. ■ 1 class có thể chứa nhiều class cha trùng nhau => phải giải quyết việc duplicate các thành phần của các class cha trùng nhau này (dư thừa và mất tính nhất quán) => VC++ đề nghị dùng "Virtual base class" để tối ưu hóa bộ nhớ đối tượng. ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng Khoa Công nghệ Thông tin Chương 4 : Tổng quát vẻ mức đô hỗ trơ OOP của VC++ & Java BK ^ Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM a Slide 49 Đa thừa kê ■ Phát biểu : class NguoiCa : public Nguoi, public Ca {...}; sẽ tạo ra các đối tượng NguoiCa có cấu trúc dữ liệu theo hình a. trong slide trước => các thuộc tính trong class Sinhvat được nhân bản và tồn tại 2 lần ở 2 vị trí khác nhau trong đối tượng NguoiCa => dư thừa dữ liệu và mất tính nhất quán dữ liệu. ■ Còn phát biểu : class NguoiCa : public Virtual Nguoi, public Virtual Ca {...}; sẽ tạo ra các đối tượng NguoiCa có cấu trúc dữ liệu theo hình b. trong slide trước => các thuộc tính trong class Sinhvat chỉ tồn tại 1 lần trong đối tượng NguoiCa => khắc phục được sự dư thừa dữ liệu và không mất tính nhất quán dữ liệu. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 50 Class trừu tuợng (Abstract class) VC++ hỗ trợ khái niệm "abstract class" để định nghĩa class chỉ chứa thông tin interface nhưng không cho phép dùng class này để định nghĩa kiễu cho biến hay thuộc tính (trừ pointer). Một “abstract class” là 1 class chứa ít nhất 1 "pure Virtual funtion“, một "pure Virtual funtion“ là 1 Virtual function được gán =0 (nghĩa là không có phần hiện thịực kèm theo). cỉass Geometry { //abstract class public: Geometry( ); ~Geometry( ); Virtual void Draw( Window *pWnd ) = 0; //pure Virtual fonction protected: int xPos, yPos; double xScaíe, yScale; COLORREF color; }; Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 51 Tầm vực truy xuất thành viên của class Tầm Vực truy xuất thành viên trong đối tượng được miêu tả bởi 1 trong 3 từ khóa sau : private : thành phần bị che dấu hoàn toàn. protected : chỉ che dấu bên ngoài nhưng cho con, cháu, chát,... truy xuất. public : cho phép tất cả mọi nơi truy xuất. Friend class : là class mà mỗi hàm của nó đều có thể truy xuất tự do các thành phần của class hiện hành. Friend function : là function cổ điển có thể truy xuất tự do các thành phần của class hiện hành. Có thể hạn chế tầm vực các thành viên của class cha khi thừa kế. class c : protected A, private B {...} Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 52 Hỗ trợ tính đa xạ có chọn lọc ■ ■ ■ ■ Định nghĩa Virtual function' nếu muốn áp dụng tính đa xạ trong lệnh gởi thông điệp yêu cầu hàm này thực thi. Tất cả các Virtual function1 của class được quản lý trong 1 danh sách "virtual function table". Danh sách này là 1 trong các field dữ liệu nằm trong đối tượng được tạo tự động bởi chương trình dịch. địa chỉ function 1 địa chỉ function 2 địa chỉ function 3 địa chỉ function 4 địa chỉ function 5 ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng Khoa Công nghệ Thông tin Chương 4 : Tổng quát vẻ mức đô hỗ trơ OOP của VC++ & Java BK ^ Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM a Slide 53 Các đối tượng đéu tạm thời Các đối tượng chỉ tồn tại tạm thời trong không gian process. Tham khảo đến đối tượng thực chất là pointer cục bộ trong không gian làm việc của process. Chương trình phải tự viết code cho hoạt động save/restore đối tượng nếu muốn lưu giữ/dùng lại đối tượng. VC++ hỗ trợ hoạt động save/restore đối tượng nhờ khả năng 'Serialization'. Có quyền 'override' bất cứ method của bất kỳ function nào của class cha. Cho phép định nghĩa các hàm 'overloaded': cùng tên nhưng 'signature' khác nhau. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 54 Skeleton định nghĩa class class Geometry : Object { // == class Geometry : public Object { public: Geometry(); ~Geometry(); virtual void Draw( Window *pWnd ); //virtualmethod BOOL IsDisplayed(void); protected: COLORREF color; private: int xPos, yPos; double xScale, yScale; }; class Point : Geometry {}; class Line : Geometry {....}; class Polygon : Geometry {....}; class Rectangle : Geometry {....}; Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh hướng đối tượng Chương 4 : Tổng quát vẻ mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 55 Cấu trúc 1 chương trình Dialog based đơn giản Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 56 Cấu trúc 1 chuông trình SDI đơn giản Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 57 Cấu trúc 1 chương trình MDI đơn giản ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng Khoa Công nghệ Thông tin Chương 4 : Tổng quát vẻ mức đô hỗ trơ OOP của VC++ & Java BK ^ Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM a Slide 58 4.2 Ngôn ngữ Java 1. Hỗ trợ đầy đủ 'interface' (abstract type) và class. 2. Hỗ trợ đơn thừa kế. 3. Có thể dùng 'abstract class' để định nghĩa interface. 4. Tầm vực truy xuất các thành phần. 5. Hỗ trợ package 6. Đa xạ đầy đủ. 7. Chỉ hỗ trợ đối tượng tạm trong từng session JVM 8. Override function khi thừa kế. 9. Có thể định nghĩa overloaded function. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 59 Hỗ trợ Class và Interface ■ 1. Java hỗ trợ việc định nghĩa đối tượng theo cả 2 góc nhìn : phát biểu interface định nghĩa góc nhìn sử dụng và phát biểu class định nghĩa góc nhìn hiện thực => về nguyên tắc người lập trình nên dùng tên interface để định nghĩa biến đói tượng, tuy nhiên do tập quán và thói quen, người lập trình chủ yếu vẫn dùng class để định nghĩa kiểu cho các biến, thuộc tính. Tuy nhiên dù dùng tên interface hay tên class định nghĩa biến đối tượng thì biến này vẫn chỉ chứa tham khảo đến đối tượng, còn đối tượng được tạo ra trong không gian quản lý của máy ảo JVM (chứ không phải trong không gian ứng dụng). Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 60 Tạo & xóa đôi tirợng Phải gọi hàm tạo đối tượng 1 cách tường minh, nhưng không cần xóa đối tượng (việc này nên để cho module dọn rác của JVM thực hiện để đảm bảo tính đúng đắn và an toàn), class C1 extends Rootciăss {...} C1 o1; // o1 chứa tham khảo đến đối tượng C1 01 = New C1; //tạo đối tượng mới và gán tham khảo vào biến đối tượng Việc dùng tên interface đặc tả kiểu cho biến, thuộc tính luôn có lợi hơn việc dùng tên class. Thí dụ về ứng dụng hiển thị đồng hồ thời gian thực trong chương này sẽ cho ta thấy rõ điều này. 2. Đơn thừa kế trong định nghĩa interface và định nghĩa class => mối quan hệ thừa kế giữa các interface/class khá đơn giản, dễ hiện thục. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 61 Hỗ trợ abstract class ■ 3. Tiếp tục hỗ trợ khái niệm "abstract class" để định nghĩa class chỉ chứa thông tin interface và không cho phép 'instanciate' đối tượng. Người lập trình chỉ có thể dùng class 'abstract class' để đặc tả kiểu cho các biến hoặc để thừa kế trong việc định nghĩa class con. class abstract Geometry { //abstract class protected int xPos, yPos; protected double xScale, yScale; protected COLORREF color; public abstract Draw(Graphics g); / / abstract function }; Abstract class có thể chứa đầy đủ các hiện thực bên trong, ___ nhưng thưởng chỉ chứa các 'abstract function1._________________ ^ Môn : Lập trinh huửng đối tuợng Khoa Công nghệ Thông tin Chuung 4 : Tổng quát vẻ mức đô hỗ trơ OOP của VC++ & Java BK ^ Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM a Slide 62 Tầm vực truy xuất các thành phần 4. Tầm Vực truy xuất các thành phần trong đối tượng : private : thành phần bị che dấu hoàn toàn. protected : che dấu bên ngoài nhưng cho phép các đối tượng con, cháu, chắt... truy xuất. public : cho phép tất cả mọi nơi truy xuất. friendly : cho phép mọi phần tử trong cùng package truy xuất. Đây là tầm vực mặc định và không có từ khóa tầm vực tường minh. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 63 Hỗ trợ package 5. Package là đơn vị đóng gói các class và cũng là đơn vị quản lý tầm vực của java, mỗi package chứa nhiều class (ở dạng mã trung gian - mã bytecode). package graphics; public class Circle extends Graphic implements Draggable { } Tất cả mọi phần tử được định nghĩa trong 1 file mã nguồn đều thuộc 1 package, tên package này được đặc tả trong phát biểu package, phát biểu này phải nằm ở đầu file mã nguồn. Nếu không có thì các class trong file mã nguồn sẽ được chứa trong package mặc định (không có tên). Nhiều file source có thề được dịch và ỈƯU trong cùng 1 package.__ ^ Môn : Lập trinh huửng đối tuợng Khoa Công nghệ Thông tin Chuung 4 : Tổng quát vẻ mức đô hỗ trơ OOP của VC++ & Java BK ^ Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM a Slide 64 Hỗ trợ đầy đủ tính đa xạ 6. Tất cả các tác vụ mà có thể được gọi từ bên ngoài (public, protected, friendly) đều được quản lý trong 1 danh sách "public function table“ của đối tượng. Địa chỉ function 1 Địa chỉ function 2 Địa chỉ function 3 Địa chỉ function i Địa chỉ function n Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 65 Các đối tượng đều 'tạm thời' 7. Các đối tượng chỉ tồn tại tạm thời trong 1 session chạy JVM. Coe của ứng dụng phải tạo ra đối tượng nếu muốn dùng nó, nhưng không cần phải xóa đối tượng. Đối tượng sẽ tồn tại 1 khi còn tham khảo đến nó trong không gian của 1 session JVM. Module Garbage Collection trong JVM sẽ chịu trách nhiệm phát hiện đối tượng ‘rác’ và xóa nó ra khỏi bộ nhớ JVM. 8. Có quyền 'override' bất kỳ function nào của class cha. Class cha có thể quyết định không cho các class con override tác vụ của mình bằng cách dùng từ khóa final trong lệnh định nghĩa tác vụ đó. 9. Cho phép định nghĩa các hàm 'overloaded': cùng tên nhưng 'signature' khác nhau. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 66 Thí dụ vé chương trình Java import java.net.*; public class getnet { public static void main(String args[]) { try { if(args.length!=1) { S ystem .out.prin tln fllsage: java AddrLookupApp M); return; } InetAddress host = lnetAddress.getByName(args[0]); String hostName = host.getHostName(); System.out.println ("Host name : M+hostName); System.out.println ("IP address:"+host.getHostAddress()); } catch (UnknownHostException e) {...} ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng Khoa Công nghệ Thông tin Chương 4 : Tổng quát vẻ mức đô hỗ trơ OOP của VC++ & Java BK ^ Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM a Slide 67 Thí dụ về chương trình Java GUICIock 12.34.25 « c h ứ a » AlarmClock wakeupO BK Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 68 Thí dụ vé các class Java ■ public class AlarmClock { private static final int MAX_CAPACITY = 10; private static final int UNUSED = -1; private static final int NOROOM = -1; private Sleeper[] sleepers = new Sleeper[MAX_CAPACITY]; private long[] sleepFor = new long[MAX_CAPACITY]; public AlarmClock 0 { for (int i = 0; i < MAX_CAPACITY; i++) sleepFor[i] = UNUSED; } //còn tiếp Ở slide kế Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 69 Thí dụ vé các class Java ■ //tác vụ đếm dùm khách hàng s thời gian time (ms) public synchronized boolean letMeSleepFor(Sleeper s, long time) { int index = findNextSlot(); if (index == NOROOM) { return false; } else { sleepers[index] = s; sleepFor[index] = time; new AlarmThread(index).start(); return true; } } //còn tiếp Ở slide kế w I Khoa Công nghệ Thông tin B K k Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh hướng đối tượng Chương 4 : Tổng quát vẻ mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 70 Thí dụ vé các class Java ■ private synchronized int findNextSlot() { for (int i = 0; I < MAX_CAPACITY; i++) { if (sleepFor[i] == UNUSED) return i; } _ _ _ return NOROOM; } private synchronized void wakellpSleeper(int sleeperlndex) { sleepers[sleeperlndex].wakeUp(); sleepers[sleeperlndex] = null; sleepFor[sleeperlndex] = UNUSED; } //còn tiếp Ở slide kế Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 71 Thí dụ vé các class Java ■ private class AlarmThread extends Thread { int mySleeper; AlarmThread(int sleeperlndex) { super(); mySleeper = sleeperlndex; } public void run() { try { sleep(sleepFor[mySleeper]); } catch (InterruptedException e) {} wakeUpSleeper(mySleeper); } } } //hết phần đặc tả class AlarmClock Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 72 Thí dụ vé các class Java ■ public interface Sleeper { public void wakeUpO; public long ONE_SECOND = 1000;// in milliseconds public long ONE_MINUTE = 60000; // in milliseconds } import java.applet.Applet; import java.awt.Graphics; import java.util.*; import java.text.DateFormat; public class GUICIock extends Applet implements Sleeper { private AlarmClock clock; public void init() { clock = new AlarmClockO; } ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng Khoa Công nghệ Thông tin Chương 4 : Tổng quát vẻ mức đô hỗ trơ OOP của VC++ & Java BK ^ Trường ĐH Bach Khoa Tp.HCM a Slide 73 Thí dụ vé các class Java ■ public void start() { clock.letMeSleepFor(this, 1000); } public void paint(Graphics g) { Calendar cal = Calendar.getlnstance(); Date date = cal.getTime(); DateFormat dateFormatter = DateFormat.getTimelnstance(); g.drawString(dateFormatter.format(date), 5, 10); } public void wakellp() { repaint(); clock.letMeSleepFor(this, 1000); } Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 4 : Tổng quát vé mức độ hỗ trợ OOP của VC++ & Java Slide 74 MÔN KỸ THUẬT LẬP TRÌNH■ ■ Chương 5 ĐẶC TẢ CLASS & CÁC TÍNH CHẤT cơ BẢN CỦA ĐỐI TƯƠNG TRONG VC++ Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lặp trinh huửng đối tuợng Chương 5 :Đặc tả class & cấc tính chất cơ bản của đối tượng trong VC++ Slide 75 Đặc tả class trong VC++ Thông tin chi tiết trong bài thực hành số 6. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lặp trinh huửng đối tuợng Chương 5 :Đặc tả class & cấc tính chất cơ bản của đối tượng trong VC++ Slide 76 MÔN KỸ THUẬT LẬP TRÌNH■ ■ Chương 6 ĐẶC TẢ CLASS & CÁC TÍNH CHẤT cơ BẢN CỦA ĐỐI TƯƠNG TRONG JAVA Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 6 :Đặc tả class & các tính chát cơ bản của đối tượng trong Java Slide 77 Đặc tả interface (abstract type) trong Java Thông tin chi tiết trong bài thực hành số 7. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 6 :Đặc tả class & các tính chát cơ bản của đối tượng trong Java Slide 78 MÔN KỸ THUẬT LẬP TRÌNH■ ■ Chưong 7 GỌI HÀM, GỞI THÔNG ĐIỆP & ĐA XA TRONG VC++ Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 7 : Gọi hàm, gởi thông điệp & đa xạ trong VC++ Slide 79 Tổng quát vé gọi hàm trong VC++ Trong VC++, các lệnh thực thi đều phải nằm trong thân của 1 hàm nào đó. Ta phân biệt 2 loại hàm : ■ Hàm cổ điển, tồn tại ở cấp ngoài cùng (không thuộc class nào). ■ Hàm trong 1 class đối tượng nào đó, ta tạm dùng thuật ngữ "tác vụ" để nói về loại hàm này. Trong thân của 1 hàm cổ điển, xét lệnh sau : tunctionl (...); ::function1 (...); Hai lệnh trên được gọi là lời gọi hàm cổ điển function1(). Hàm function1() phải tồn tại trong module nào đó của phần mềm hoặc trong module thư viện mà phần mềm sẽ liên kết đến. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 7 : Gọi hàm, gởi thông điệp & đa xạ trong VC++ Slide 80 Tổng quát vé gọi hàm trong VC++ Trong thân của 1 tác vụ, xét lệnh sau : ::function1 (...); Lệnh trên là lời gọi hàm cổ điển function1(). Hàm function1() phải tồn tại trong module nào đó của phần mềm hoặc trong module thư viện mà phần mềm sẽ liên kết đến. Trong thân của 1 tác vụ, xét lệnh sau : function1 (...); Nếu function10 không được định nghĩa trong class của đối tượng tương ứng thì lệnh trên là lời gọi hàm cổ điển function1(). Hàm function10 phải tồn tại trong module nào đó của phần mềm hoặc trong module thư viện mà phần mềm sẽ liên kết đến. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 7 : Gọi hàm, gởi thông điệp & đa xạ trong VC++ Slide 81 Tổng quát vé gọi hàm trong VC++ □ Trong VC++, có 2 cách truy xuất đối tượng khác nhau : - thông qua biến đối tượng MyClass obj; ■ thông qua biến tham khảo đến đối tượng : MyClass *pobj; □ Biến obj miêu tả bản thân đối tượng MyClass (1 cách tường minh, xác định và không nhầm lẫn với bất kỳ đối tượng thuộc class nào khác. Cú pháp gọi tác vụ thông qua biến đối tượng là : obj.function1 (...); lệnh trên luôn được dịch ra thảnh lời gọi hàm function1(...) của class MyClass tại thời điểm dịch. Do đó tại thời điểm chạy, nếu biến obj đang chứa 1 đối tượng khác thì lệnh obj.function1(..) vẫn luôn là lời gọi hàm function1(..) của class MyClass. Không có đa xạ trong trường hợp này. Ngữ nghĩa của lời gọi hàm như trên có thể đúng/không đúng với yêu cầu của người lập trình tại từng thời điểm/vị trí chạy nó. ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng au L T h° i c l r!? " gh! ™ n9J in, . Chương 7 : Goi hàm, gởi thông đ êp & đa xa trong VC++B K ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM a V ,a a c* g |j(ỊỊe 82 Tổng quát vé gọi hàm trong VC++ Trong thân của 1 tác vụ, xét lệnh sau : tunctionl (...); Nếu function1() được định nghĩa trong class của đối tượng tương ứng thì lệnh trên sẽ được chuyển thành lệnh : this->function1 (...); trong đó this là tên biến tham khảo đến đối tượng hiện hành. Lệnh this->function1 (...); là trường hợp đặc biệt của lệnh : pobj->function1 (...); trong đó pobj là tên biến tham khảo đến đối tượng nào đó đã được định nghĩa trước đó. Bây giờ chúng ta hãy khảo sát chi tiết về việc xử lý lệnh pobj->function1 (...); trong VC++. ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng au L T h° i c l r!? " gh! ™ n9J in, . Chương 7 : Goi hàm, gởi thông đ êp & đa xa trong VC++B K ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM a V ,a a 8g xử lý lệnh gởi thông điệp trong VC++ Giải sử biến tham khảo pobj đã được định nghĩa như sau : MyClass *pobj; Việc xử lý lệnh gởi thông điệp pobj->function 1 (...); như sau : Kiểm tra xem functionl có phải là tác vụ Virtual của class MyClass không? ■ Nếu functionl không phải là tác vụ Virtual, lệnh gởi thông điệp sẽ được dịch ra lời gọi hàm tường minh đến hàm function 1 của class MyClass (bất chấp tại thời điểm chạy biến pobj đang tham khảo đến đối tượng thuộc class nào khác). Như vậy, cách giải quyết này không tạo ra tính đa xạ cho lời gởi thông điệp. ■ Nếu functionl là tác vụ Virtual, lệnh gởi thông điệp sẽ được dịch ra đoạn mã máy thực hiện việc tìm và liên kết động tới hàm fucntionl nhờ bảng địa chỉ các hàm Virtual của đối tượng được tham khảo bởi biến pobj. Như vậy, cách giải quyết này sẽ tạo ra tính đa xạ cho lời gởi thông điệp. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 7 : Gọi hàm, gởi thông điệp & đa xạ trong VC++ Slide 84 Thí dụ củng cô nội dung chương 7 Giới thiệu bài thực hành số 8. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 7 : Gọi hàm, gởi thông điệp & đa xạ trong VC++ Slide 85 MÔN KỸ THUẬT LẬP TRÌNH■ ■ Chưong 8 GỌI HÀM, GỞI THÔNG ĐIỆP & ĐA XA TRONG JAVA Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 8 : Gọi hàm, gỏi thông điệp & đa xạ trong Java Slide 86 Trong Java, chỉ có 1 cách truy xuất đối tượng duy nhất : thông qua biến tham khảo đến đối tượng. Biến tham khảo được định nghĩa theo 1 trong 2 cách : MyClass pobj; //dùng class miêu tả kiểu cho biến My Interface pobj; //dùng interface miêu tả kiểu cho biến Trong Java, các lệnh thực thi đều phải nằm trong thân của 1 tác vụ nào đó của 1 class nào đó. Tổng quát về gỏi thông điệp trong Java Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 8 : Gọi hàm, gỏi thông điệp & đa xạ trong Java Slide 87 Tổng quát về gỏi thông điệp trong Java Trong thân của 1 tác vụ, xét lệnh sau : function"! (...); Nếu function1() được định nghĩa trong class của đối tượng tương ứng thì lệnh trên sẽ được chuyển thành lệnh : this.functionl (...); trong đó this là tên biến tham khảo đến đối tượng hiện hành. Lệnh this.functionl (...); là trường hợp đặc biệt của lệnh : pobj.functionl (...); trong đó pobj là tên biến tham khảo đến đối tượng nào đó đã được định nghĩa trước đó. Bây giờ chúng ta hãy khảo sát chi tiết về việc xử lý lệnh pobj.functionl (...); trong Java. ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng au L T h° i c l r!? " gh! 3J]ôn9 ttn , Chương 8 : Goi hàm, gỏi thông điêp & đa xa trong Java B K ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Slide 88 xử lý lệnh gởi thông điệp trong Java Giả sử biến tham khảo pobj đã được định nghĩa như sau : MyClass pobj; Việc xử lý lệnh gởi thông điệp pobj.functionl (...); là kiểm tra xem functionl có phải là tác vụ private của class MyClass không? ■ Nếu function 1 là tác vụ private, lệnh gởi thông điệp chỉ được xử lý khi pobj = this. Máy sẽ dịch ra lời gọi hàm tường minh đến hàm functionl của class FuncClass (class chứa hàm function“!), bất chấp tại thời điểm chạy biến this đang tham khảo đến đối tượng thuộc class nào khác. Như vậy, cách giải quyết này không tạo ra tính đa xạ cho lời gởi thông điệp. ■ Nếu function 1 có tầm vực khác private, lệnh gởi thông điệp sẽ được dịch ra đoạn mã máy thực hiện việc tìm và liên kết động tới hàm tucntionl nhờ bảng địa chỉ các tác vụ của đối tượng được tham khảo bởi biến pobj. Như vậy, cách giải quyết này sẽ tạo ra tính đa xạ cho lời gởi thông điệp. ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng au L T h° i c l r!? " gh! 3J]ôn9 ttn , Chương 8 : Goi hàm, gỏi thông điêp & đa xa trong Java B K ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Slide 89 Thí dụ củng cô nội dung chương 8 Giới thiệu bài thực hành số 9. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trình huửng đối tuợng Chương 8 : Gọi hàm, gỏi thông điệp & đa xạ trong Java Slide 90 MÔN KỸ THUẬT LẬP TRÌNH■ ■ Chương 9 TỔNG QUÁT HÓA TRONG XÂY DỰNG HÀM & CLASS Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 9 : Tổng quát hóa trong xây dựng hàm & class Slide 91 Tính tổng quát hóa (Generalization) □ Như ta đã biết, xây dựng một ứng dụng theo hướng đối tượng là xây dựng các class có đối tượng được dùng để phục vụ ứng dụng đó. Công việc chính của xây dựng 1 class là xây dựng những method cấu thành interface của class đó. Có thể có nhiều method trong các class khác nhau dùng cùng một giải thuật (đoạn lệnh thực thi) nhưng tác động trên những dữ liệu có số lượng và cấu trúc (kiểu) khác nhau. Tương tự có thể có nhiều class khác nhau cung cấp cùng một interface giống nhau nhưng tác động trên những dữ liệu có số lượng và cấu trúc khác nhau. □ Thí dụ ta cần method hoán vị 2 số nguyên, method hoán vị 2 chuỗi, method hoán vị 2 dãy,... Ta cần class quản lý danh sách n số nguyên, class quản lý m chuỗi, class quản lý k dãy... Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 9 : Tổng quát hóa trong xây dựng hàm & class Slide 92 Tính tổng quát hóa (tt) □ Hàm tổng quát hóa (function template) cho phép ta đặc tả 1 tập các hàm mà dùng chung đoạn lệnh thực thi nhưng tác động trên những dữ liệu thuộc kiểu hay class khác nhau và/hoặc với số lượng khác nhau. □ Class tổng quát hóa (class template) cho phép ta đặc tả 1 tập các class có tính chất và giao diện giống nhau nhưng tác động trên những dữ liệu thuộc kiểu hay class khác nhau và/hoặc với số lượng khác nhau. Class tổng quát hóa cho phép sản sinh tự động các class bình thường, các class bình thường tự nó chỉ có thể tạo ra đối tượng. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 9 : Tổng quát hóa trong xây dựng hàm & class Slide 93 Function template Function template cho phép ta đặc tả 1 tập các hàm mà dùng chung đoạn lệnh thực thi nhưng tác động trên những dữ liệu thuộc kiểu hay class khác nhau. Thí dụ hàm IntSwapO sau đây : void lntSwap(int& a, int& b ) { int c = a; a = b; b = c; } chỉ cho phép swap 2 số nguyên, nhưng template MySwapO sau : template void MySwap( T& a, T& b ) { T c (a); a = b; b = c; } định nghĩa 1 họ các hàm swap 2 dữ liệu có kiểu bất kỳ. ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng au L T h° i c l r!? " gh! ™ n9J in, . Chương 9 : Tổng quát hóa trong xây dưng ham & classB K ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM a a H a / v a SHde 94 Function template (tt) ■ Ta CÓ thể gọi hàm “template function” y như gọi hàm bình thường, không có sự khác biệt nào cả : int i, j; char k; MySwap (i, j); //Ok MySwap (i, k); //Sai vì khác kiểu. ■ Ta có thể đặc tả tham số rõ ràng khi gọi hàm “template function”, thí dụ : MySwap(i,j); //tạo hàm MySwap (int&, int&) và gọi nó với (ij) Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 9 : Tổng quát hóa trong xây dựng hàm & class Slide 95 Class template Class template cho phép ta đặc tả 1 tập các class mà dùng chung interface và cấu trúc dữ liệu nhưng tác động trên những dữ liệu thuộc kiểu hay class khác nhau. Thí dụ class Intstack sau đây : class Intstack { int StackBuffer[100]; int cltems; public: void lntstack( void ) : cltems( 100 ) {}; void push( const int item ); int pop( void ); }; int lntStack::pop ( void ) { void lntStack::push( const int item ) { if ( cltems > 0 ) StackBuffer[--cltems] else throw "Stack overflow error."; return; if ( cltems < 100) return StackBuffer[cltems++]; = item; else throw "Stack underflow error."; Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh hướng đối tượng Chương 9 : Tổng quát hóa trong xây dựng hàm & class Slide 96 Class Intstack được đặc tả ở slide trước chỉ có thể tạo ra các đối tượng stack chứa các số nguyên. Nếu muốn stack chứa các số thực, ta phải đ|nh nghĩa mới 1 class khác (gần giống với class Intstack). Tương tự, nếu muốn stack chứa các chuỗi, ta lại phải định nghĩa mới 1 class khác (gần giống với class Intstack).... Class template cho phép ta khắc phục được phiền hà này. Class template Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 9 : Tổng quát hóa trong xây dựng hàm & class Slide 97 Class template Cú pháp khai báo 1 class template : template-declaration : template déclaration template-argument-list : template-argument template-argument-list, template-argument template-argument : type-argument argument-declaration type-argument : class identifier typename identifier déclaration : là đặc tả class bình thường nhưng có nhiều vị trí có dùng các tham số template. BK Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 9 : Tổng quát hóa trong xây dựng hàm & class Slide 98 Class template (tt) template class MyStack { T StackBuffer[i]; int cltems; public: void MyStack( void ): cltems( i ) {}; void push( const T item ); T pop( void); template void MyStack::push( const T item ) { if( cltems > 0 ) StackBuffer[--cltems] = item; else throw "Stack overflow error."; return; 4 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ BK Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 9 : Tổng quát hóa trong xây dựng hàm & class Slide 99 Class template (tt) template T MyStack::pop( void ) { if( cltems < i ) return StackBuffer[cltems++]; else throw "Stack underflow error."; Cho phep dac ta cac class mieu ta cac stack gom nhieu du lieu bat ky nao do, thi du : MyStack intstack; // bien quan ly stack co toi da 20 so nguyen. MyStack strstack; // bien quan ly stack co toi da 40 chu6i. MyStack dblstack; // bien quan ly stack co toi da 100 so thuc. ^ Mon : Lap trinh huong doi tuong au L i h0a Cl r!? " Qh! Iu 6n9-r-tin, , Chuong 9 : Tong quat hoa trong xay dung ham & classJ 3 K ^ Truong OH Bach Khoa Tp.HCM a a / . a S|id e i 00 Class template (tt) Xem phần phụ lục chương 9 để biết chi tiết, cụ thể của 2 template MFC được dùng phổ biến nhất là CArray và CList. Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 9 : Tổng quát hóa trong xây dựng hàm & class Slide 101 Định nghĩa class "serializable" Đọc/ghi dữ liệu của 1 biến thuộc kiểu cổ điển (int, double, char[],..) rấr dễ vì nội dung của biến này không chứa tham khảo đến các thành phần khác. Ngược lại, việc đọc/ghi nội dung của 1 đối tượng thường rất khó khăn vì đối tượng có thể chứa nhiều tham khảo đến các đối tượng khác và các đối tượng có thể tham khảo vòng lẫn nhau. Để hỗ trợ phần nào việc đọc/ghi nội dung của đối tượng, VC++ đề nghị kỹ thuật "Serialization". Để định nghĩa 1 class "serializable", ta cần thực hiện 5 tác vụ : 1. định nghĩa class như là con của class CObject (gián tiếp hay trực tiếp). 2. Overriding tác vụ "Serialize". 3. Dùng macro DECLARE_SERIAL trong phát biểu đặc tả class. 4. Định nghĩa hàm constructor không tham số. 5. Dùng macro IMPLEMENT_SERIAL trong hiện thực class. ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng au L T h° i c l r!? " gh! 3J]ôn9 ttn , Chương 9 : Tổng quát hóa trong xây dưng ham & classB K ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM a a / v a Slide-102 Định nghĩa class "serializable" //1. thừa kế class CObject class MyClass : public CObject { public : //3. dùng macro DECLARE_SERIAL DECLARE_SERIAL( MyClass); //4. định nghĩa constructor không tham số MyClassO; virtual void Serialize( CArchive& archive ); }; //5. dùng macro IMPLEMENT_SERIAL IMPLEMENT_SERIAL(MyClass, CObject, 1 ) //2. Override hàm Serialize void MyClass::Serialize( CArchive& a r ) {...} ^ Môn : Lập trinh hướng đối tuợng au L íh°iclr!? "gh! 3J]ôn9 ttn , Chương 9 : Tổng quát hóa trong xây dưng ham & classB K ^ Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM a a / v a Slide-103 Định nghĩa hàm Serialize void MyClass::Serialize (CArchive& a r ) { //1. gọi hàm Serialize của class cha CObject::Serialize(ar); //2. gọi hàm Serialize trên từng đối tượng con được chứa vật lý ba.Serialize( a r ); //3. Serialize đối tượng con được tạo động và các thuộc tính cổ điển if ( ar.lsStoringO ) { llờ chế độ ghi đối tượng ar « pba l; a r« pba; // Store other members ar « b1; ar « b2; } else { Hà chế độ đọc đối tượng ar » pba l; a r» pba; // Polymorphic reconstruction of persistent object //load other members ar » b1; ar » b2; } } BK Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 9 : Tổng quát hóa trong xây dựng hàm & class Slide 104 Ghi đôi tượng 2. 3. 4. 5. Để ghi 1 đối tượng thuộc class "serializable", ta cần thực hiện 5 tác vụ : 1. Định nghĩa đoi tượng CFile miêu tả file chứa thông tin. Định nghĩa đối tượng CArchive ổ chế độ "store". Gọi tác vụ Serialize khi cần ghi đối tượng. Đồng đối tượng CArchive Đóng file //1. Định nghĩa đối tượng CFile CFile theFile; theFile.Open("c:\\persist.bin", CFile::modeCreate I CFile::modeWrite); //2. Định nghĩa đối tượng CArchive CArchive archive(&theFile, CArchive::store); MyClass obj; //3. Gọi tác vụ Serialize để ghi đối tượng obj.Serialize(archive); //4. Gọi tác vụ Close để đóng đối tượng archive archive.Close(); //5. Gọi tác vụ Close để đóng đối tượng file theFile.Close(); BK Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 9 : Tổng quát hóa trong xây dựng hàm & class Slide 105 Đọc lại đối tượng■ ■ 1. 2. 3. 4. 5. Để đọc lại 1 đối tượng thuộc class "serializable", ta cần thực hiện 5 tác vụ : Định nghĩa đối tượng CFile miêu tả file chứa thông tin. Định nghĩa đối tượng CArchive ổ chế độ "load". Gọi tác vụ Serialize khi cần ghi đối tượng. Đồng đối tượng CArchive Đóng file //1. Định nghĩa đối tượng CFile CFile theFile; theFile.Open("c:\\persist.bin", CFile::modeRead); //2. Định nghĩa đối tượng CArchive CArchive archive(&theFile, CArchive::load); MyClass obj; //3. Gọi tác vụ Serialize để đọc lại đối tượng obj.Serialize(archive); HA. Gọi tác vụ Close để đóng đối tượng archive archive.Close(); //5. Gọi tác vụ Close để đóng đối tượng file theFile.Close(); BK Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 9 : Tổng quát hóa trong xây dựng hàm & class Slide 106 Thí dụ về đọc/ghi đối tượng đối tượng class A BK Khoa Công nghệ Thông tin Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Môn : Lập trinh huớng đối tuợng Chương 9 : Tổng quát hóa trong xây dựng hàm & class Slide 107