Lập trình hướng đối tượng là gì? Kiến thức cần biết về OOP

Khi tìm hiểu về một số ngôn ngữ lập trình, bạn có thể bắt gặp định nghĩa đó là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng. Vậy lập trình hướng đối tượng là gì? Lập trình hướng đối tượng có những đặc điểm gì? Có những ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng nào? Hãy cùng Dotnetguru tìm hiểu về lập trình hướng đối tượng trong bài viết dưới đây nhé.

Lập trình hướng đối tượng là gì?

Lập trình hướng đối tượng người tiêu dùng ( Object Oriented Programming hay OOP ) là kỹ thuật lập trình được cho phép những lập trình viên tạo ra những đối tượng người tiêu dùng trong code. Các đối tượng người dùng được trừu tượng hóa từ đối tượng người tiêu dùng trong thực tiễn trong đời sống .

Một số khái niệm cơ bản trong lập trình hướng đối tượng

Đối tượng (Object)

Đối tượng là những sự vật, sự việc có tính chất, đặc tính và hành động giống nhau, đó có thể là con người, điện thoại, máy tính,…

Đặc điểm chung gồm 2 thành phần chính :

  • Thuộc tính (Attribute):  Là các thông tin, đặc điểm của đối tượng.

Ví dụ thuộc tính của máy tính là sắc tố, size, bộ nhớ, … ; Hay con người có những đặc thù như mắt, mũi, tóc, tai, tuổi, sở trường thích nghi, …

  • Phương thức (Method): Là các hành động mà đối tượng có thể thực hiện.

Ví dụ : Phương thức của máy tính hoạt động giải trí như tắt máy, bật máy, quét virus, … ; Phương thức của con người như hành vi ăn, nói, đi lại, …

Lớp (Class)

Các đối tượng người dùng có những đặc tính tựa như nhau sẽ được gom lại thành một lớp đối tượng người tiêu dùng ( class ) .
Lớp đối tượng người tiêu dùng được hiểu là một kiểu tài liệu, cũng gồm có 2 thành phần thuộc tính và phương pháp .

Sự khác biệt của đối tượng và lớp

Lớp là một khuôn mẫu, còn đối tượng người dùng là bộc lộ cụ thể trạng thái và hành vi dựa trên khuôn mẫu đó .
Ví dụ :

  • Với các đặc điểm chung của con người là 2 chân, 2 tay, mắt, mũi, miệng, tóc,… Có hành động như đi, đứng, ngồi, nằm, cười,…
  • Vậy nếu là con người đều sẽ có các đặc điểm trên. Khi nói đến con người, lớp chính khuôn mẫu của con người sẽ có các đặc điểm chung đó và có thiết kế tương tự như khuôn mẫu. Đối tượng chính là cụ thể về cô gái A, cô gái B, cô gái C,…

Sự Open 2 khái niệm đối tượng người dùng và lớp chính là đặc trưng của giải pháp lập trình hướng đối tượng người dùng. Hình thức lập trình này xử lý những khuyết điểm của chiêu thức lập trình trước ( lập trình hướng cấu trúc ) để lại. Hai khái niệm này cũng giúp màn biểu diễn tốt hơn về quốc tế thực trên máy tính .

Lập trình hướng đối tượng có những đặc điểm nào?

Để lập trình và phong cách thiết kế chương trình theo chiêu thức lập trình hướng đối tượng người dùng, bạn cần hiểu rõ về 4 đặc thù : tính đóng gói, tính trừu tượng, tính thừa kế và tính đa hình .

Tính trừu tượng (Abstraction)

Tính trừu tượng lược giản đi những thông tin trong đối tượng người tiêu dùng. Nó được cho phép ta tiếp xúc với những thành phần của đối tượng người dùng mà không cần biết cách mà những thành phần đó được thiết kế xây dựng lên .

Ví dụ: Bạn đi xe tay ga thì hành động tăng ga giúp xe tăng tốc. Khi đó, chức năng tăng ga là trừu tượng. Người dùng chỉ cần biết vặn thì tăng ga chứ không cần biết nguyên lý tăng ga của xe như thế nào.

Khi viết chương trình theo hướng đối tượng người tiêu dùng, việc phong cách thiết kế đối tượng người tiêu dùng sẽ được rút tỉa ra những đặc trưng chung. Sau đó, những đặc trưng đó sẽ được trừu tượng thành những interface và phong cách thiết kế xem chúng sẽ tương tác với nhau như thế nào .

Tính đóng gói (Encapsulation)

Các tài liệu và phương pháp có tương quan đến nhau sẽ được đóng gói thành những lớp để tiện sử dụng và quản trị. Tức là, mỗi lớp sẽ được kiến thiết xây dựng nhằm mục đích triển khai nhóm chức năng đặc trưng của riêng lớp đó .
Bên cạnh đó, tính đóng gói được cho phép dấu đi thông tin của đối tượng người dùng bằng việc tích hợp thông tin và những giải pháp tương quan đến thông tin cho đối tượng người tiêu dùng .

Tính chất này cũng giống như trong thực tiễn, bạn không hề biết được thuộc tính thực của họ trừ khi họ bộc lộ ra ( ví dụ như tính cách, sở trường thích nghi, thông tin riêng tư khác, … ). Người đó hoàn toàn có thể nói với bạn rằng họ thích hoa hồng, thích ăn cá, 20 tuổi, … nhưng chưa chắc đó là thuộc tính thật. Giống như những getter không trả về giá trị thực của thuộc tính mà đưa ra một giá trị khác .
Ưu điểm của tính đóng gói :

  • Hạn chế được cách truy xuất không hợp lệ tới các thuộc tính của đối tượng.
  • Giúp cho trạng thái của đối tượng luôn đúng.
  • Giúp ẩn đi những thông tin không cần thiết của đối tượng.
  • Cho phép thay đổi cấu trúc bên trong lớp mà không gây ảnh hưởng tới các lớp khác.

Tính kế thừa (Inheritance)

Khi lập trình, bạn sẽ thấy có nhiều trường hợp nhiều đối tượng người dùng có chung 1 số ít thuộc tính và phương pháp nhất định .
Ví dụ : Bạn viết chương trình lưu thông tin cho học viên và giáo viên. Học sinh cần lưu tên, tuổi, địa chỉ, điểm thi ; giáo viên lưu tên, tuổi, địa chỉ, số buổi dạy, tiền lương, … Vậy sẽ có những dòng code trùng lặp ở những thuộc tính giống nhau ( đơn cử như tên, tuổi, địa chỉ hay cả setter, getter, … ). Điều này cũng gây vi phạm một trong những nguyên tắc cơ bản nhất khi lập trình là DRY – Don’t Repeat Yourself ( đừng khi nào lặp lại code ) .
Nhờ có tính thừa kế thì yếu tố này sẽ được xử lý. Kế thừa trong lập trình hướng đối tượng người dùng sẽ thừa kế lại những thuộc tính và phương pháp của một lập. Tức là, nếu lớp A thừa kế lớp B thì sẽ có những thuộc tính và phương pháp của lớp B .

Tính đa hình (Polymorphism)

Đa hình được hiểu là từng thực trạng, từng trường hợp những đối tượng người tiêu dùng sẽ đóng vai trò khác nhau .
Ví dụ : Một người khi ở công ty có vai trò là nhân viên cấp dưới, đi mua hàng là người mua, đi học là học viên, … Cùng 1 người nhưng ở từng thực trạng sẽ có vai trò khác nhau. Đây chính là ví dụ đa hình trong trong thực tiễn .
Trong lập trình, một đối tượng người tiêu dùng hay phương pháp sẽ có nhiều hơn một hình thái hay là có đa hình. Tính đa hình sẽ hiển thị ở 3 hình thức :

  • Nạp chồng phương thức: Chẳng hạn như cộng 2 số nguyên (1+2), cộng 2 số thực (2.1+ 2.2) và cộng 3 số nguyên (1+2+3). Đều là cộng số nguyên hoặc cộng 2 số nhưng 3 kết quả lại có sự khác nhau, cụ thể là 3, 4.3 và 6.
  • Ghi đè phương thức: Hình thức này thường dùng để tính lương cho các đối tượng. Mỗi đối tượng sẽ có cách tính khác nhau và kết quả khác nhau.
  • Thông qua đối tượng đa hình: Bạn có thể hình dung các biến của lớp cha là đa hình, khi tham chiếu tới đối tượng lớp con cũng sẽ là đa hình.

Ưu điểm của lập trình hướng đối tượng là gì?

Từ nghiên cứu và phân tích đặc thù bên trên, bạn cũng sẽ thấy được lập trình hướng đối tượng người dùng có nhiều ưu điểm như :

  • Tính kế thừa giúp quá trình mô tả loại bỏ những chương trình bị lặp, bị dư. Nó giúp mở rộng khả năng sử dụng các lớp mà không cần thực hiện lại, tối ưu và tái sử dụng code hiệu quả.
  • Rút ngắn thời gian xây dựng hệ thống, tăng năng suất thực hiện.
  • Đối tượng và lớp xuất hiện giúp giải quyết các khuyết  điểm của phương pháp lập trình hướng cấu trúc, đồng thời giúp biểu diễn rốt hơn thế giới thực trên máy tính.

Những ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng phổ biến

Phần lớn những ngôn từ lập trình lúc bấy giờ đều tương hỗ lập trình hướng đối tượng người dùng. Trong đó, bạn hoàn toàn có thể phát hiện nhiều ngôn từ lập trình quen thuộc như :

  • Java: Ngôn ngữ lập trình bậc cao được ưa chuộng. Đây là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng quen thuộc trong phát triển ứng dụng web và phần mềm cho các đơn vị.
  • Python: Ngôn ngữ này lập trình hướng đối tượng nhờ sự kết hợp giữa khả năng đọc và sự linh hoạt trong kiến tạo các hoạt động khoa học dữ liệu phức tạp.
  • C++: Là ngôn ngữ lập trình bậc cao hỗ trợ viết code hướng đối tượng. Con trỏ C++ cho phép thực hiện các tác vụ linh hoạt và dễ dàng. Khái niệm OOP trong C++ cung cấp thêm các tính năng trong thế giới thực cũng như ứng dụng bạn xây dựng.
  • Ruby: Toàn bộ giá trị trong Ruby đều được coi là các đối tượng. Code của Ruby thân thiện với lập trình viên. Nhờ có các framework như Ruby mà lập trình viên có thể phát triển ra các ứng dụng web thông qua code có sẵn hiệu quả.

Trên đây là một số chia sẻ về lập trình hướng đối tượng là gì, giúp bạn hiểu khái niệm lập trình hướng đối tượng là gì, các đặc điểm, ưu điểm và ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng phổ biến.

Xem thêm: