Mục lục
Tóm Tắt
GIỚI THIỆU …………………………………………………………………..
- GIỚI THIỆU …………………………………………………………………..
- Chương 1. MỞ ĐẦU ……………………………………………………
-
- KHÁI NIỆM CƠ BẢN
-
- ĐỐI TƯỢNG VÀ LỚP…………………………………………
-
- CÁC NGUYÊN TẮC TRỤ CỘT
-
- Chương 2. NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH JAVA
-
- ĐẶC TÍNH CỦA JAVA
- 2.1. Máy ảo Java – Java Virtual Machine
- 2.1. Các nền tảng Java
- 2.1. Môi trường lập trình Java
- 2.1. Cấu trúc mã nguồn Java
- 2.1. Chương trình Java đầu tiên
-
- BIẾN
-
- CÁC PHÉP TOÁN CƠ BẢN………………………………..
- 2.3. Phép gán
- 2.3. Các phép toán số học………………………………….
- 2.3. Các phép toán khác
- 2.3. Độ ưu tiên của các phép toán
-
- CÁC CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN
- 2.4. Các cấu trúc rẽ nhánh…………………………………
- 2.4. Các cấu trúc lặp
- 2.4. Biểu thức điều kiện trong các cấu trúc điều khiển
-
- Chương 3. LỚP VÀ ĐỐI TƯỢNG
-
- TẠO VÀ SỬ DỤNG ĐỐI TƯỢNG
-
- TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC ĐỐI TƯỢNG
-
- Chương 4. BIẾN VÀ CÁC KIỂU DỮ LIỆU
-
- BIẾN VÀ CÁC KIỂU DỮ LIỆU CƠ BẢN
-
- THAM CHIẾU ĐỐI TƯỢNG VÀ ĐỐI TƯỢNG
-
- PHÉP GÁN
-
- CÁC PHÉP SO SÁNH
-
- MẢNG
-
- Chương 5. HÀNH VI CỦA ĐỐI TƯỢNG
-
- PHƯƠNG THỨC VÀ TRẠNG THÁI ĐỐI TƯỢNG
-
- TRUYỀN THAM SỐ VÀ GIÁ TRỊ TRẢ VỀ
-
- CƠ CHẾ TRUYỀN BẰNG GIÁ TRỊ
-
- ĐÓNG GÓI VÀ CÁC PHƯƠNG THỨC TRUY NHẬP
-
- KHAI BÁO VÀ KHỞI TẠO BIẾN THỰC THỂ……..
-
- BIẾN THỰC THỂ VÀ BIẾN ĐỊA PHƯƠNG
-
- Chương 6. SỬ DỤNG THƯ VIỆN JAVA
-
- ArrayList
-
- SỬ DỤNG JAVA API
-
- MỘT SỐ LỚP THÔNG DỤNG TRONG API
- 6.3. Math
- 6.3. Các lớp bọc ngoài kiểu dữ liệu cơ bản
- 6.3. Các lớp biểu diễn xâu kí tự
-
- TRÒ CHƠI BẮN TÀU
-
- Chương 7. THỪA KẾ VÀ ĐA HÌNH
-
- QUAN HỆ THỪA KẾ
-
- THIẾT KẾ CÂY THỪA KẾ
-
- CÀI ĐÈ – PHƯƠNG THỨC NÀO ĐƯỢC GỌI?
-
- CÁC QUAN HỆ IS-A VÀ HAS-A
-
- KHI NÀO NÊN DÙNG QUAN HỆ THỪA KẾ?….
-
- LỢI ÍCH CỦA QUAN HỆ THỪA KẾ
-
- ĐA HÌNH
-
- GỌI PHIÊN BẢN PHƯƠNG THỨC CỦA LỚP CHA
-
- CÁC QUY TẮC CHO VIỆC CÀI ĐÈ
-
- CHỒNG PHƯƠNG THỨC
-
- CÁC MỨC TRUY NHẬP
-
- Chương 8. LỚP TRỪU TƯỢNG VÀ INTERFACE
-
- MỘT SỐ LỚP KHÔNG NÊN TẠO THỰC THỂ
-
- LỚP TRỪU TƯỢNG VÀ LỚP CỤ THỂ
- 11.2. Thứ tự cho các khối catch
-
- NÉM NGOẠI LỆ
-
- NÉ NGOẠI LỆ
-
- NGOẠI LỆ ĐƯỢC KIỂM TRA VÀ KHÔNG ĐƯỢC KIỂM TRA
-
- ĐỊNH NGHĨA KIỂU NGOẠI LỆ MỚI
-
- NGOẠI LỆ VÀ CÁC PHƯƠNG THỨC CÀI ĐÈ
-
- Chương 12. CHUỖI HÓA ĐỐI TƯỢNG VÀ VÀO RA FILE
-
- QUY TRÌNH GHI ĐỐI TƯỢNG……………………….
-
- CHUỖI HÓA ĐỐI TƯỢNG
-
- KHÔI PHỤC ĐỐI TƯỢNG
-
- GHI CHUỖI KÍ TỰ RA TỆP VĂN BẢN
- 12.4. Lớp File
- 12.4. Bộ nhớ đệm
-
- ĐỌC TỆP VĂN BẢN
-
- CÁC DÒNG VÀO/RA TRONG Java API
-
- Chương 13. LẬP TRÌNH TỔNG QUÁT VÀ CÁC LỚP COLLECTION
-
- LỚP TỔNG QUÁT
-
- PHƯƠNG THỨC TỔNG QUÁT
-
- CÁC CẤU TRÚC DỮ LIỆU TỔNG QUÁT TRONG JAVA API
-
- ITERATOR VÀ VÒNG LẶP FOR EACH
-
- SO SÁNH NỘI DUNG ĐỐI TƯỢNG
- 13.5. So sánh bằng
- 13.5. So sánh lớn hơn/nhỏ hơn
-
- KÍ TỰ ĐẠI DIỆN TRONG KHAI BÁO THAM SỐ KIỂU
-
- Phụ lục A. DỊCH CHƯƠNG TRÌNH BẰNG JDK
- Phụ lục B. PACKAGE – TỔ CHỨC GÓI CỦA JAVA
- Phụ lục C. BẢNG THUẬT NGỮ ANH-VIỆT
Phần mềm ngày càng lớn và phức tạp và đòi hỏi được cập nhật liên tục để đáp
ứng những yêu cầu mới của người dùng. Phương pháp lập trình thủ tục truyền
thống dần trở nên không đáp ứng được những đòi hỏi đó của ngành công nghiệp
phần mềm. Lập trình hướng đối tượng đã ra đời trong bối cảnh như vậy để hỗ trợ sử
dụng lại và phát triển các phần mềm qui mô lớn.
Giáo trình này cung cấp cho sinh viên các kiến thức từ cơ bản cho đến một số kỹ
thuật nâng cao về phương pháp lập trình hướng đối tượng. Giáo trình dùng cho
sinh viên ngành Công nghệ thông tin đã có kiến thức căn bản về lập trình. Giáo trình
sử dụng ngôn ngữ lập trình Java để minh họa và đồng thời cũng giới thiệu một số
kiến thức căn bản của ngôn ngữ này.
Các nội dung chính về phương pháp lập trình hướng đối tượng được trình bày
trong giáo trình bao gồm lớp và đối tượng, đóng gói/che giấu thông tin, kế thừa và
đa hình, xử lý ngoại lệ và lập trình tổng quát. Ngoài ra, giáo trình cũng trình bày các
kiến thức về Java bao gồm các đặc trưng cơ bản của ngôn ngữ, các thư viện cơ bản
và cách thức tổ chức vào/ra dữ liệu.
Thay vì cách trình bày theo tính hàn lâm về một chủ đề rộng, để thuận tiện cho
giảng dạy, giáo trình chọn cách trình bày theo các bài học cụ thể được sắp xếp theo
trình tự kiến thức từ cơ sở đến chuyên sâu. Mỗi chủ đề có thể được giảng dạy với
thời lượng 2~3 giờ lý thuyết và giờ thực hành tương ứng. Ch-¬ng 2 và Ch-¬ng 6, với
nội dung là các kiến thức cơ bản về ngôn ngữ lập trình Java, tuy cần thiết nhưng
không phải nội dung trọng tâm của môn học Lập trình hướng đối tượng. Các
chương này, do đó, nên để sinh viên tự học. Chương 9 và Chương 10 không nhất
thiết phải được dạy thành những chủ đề độc lập mà có thể được tách rải rác các nội
dung kiến thức và giới thiệu kèm theo các khái niệm hướng đối tượng có liên quan,
hoặc yêu cầu sinh viên tự đọc khi cần đến các kiến thức này trong quá trình thực
hành.
Tuy cuốn giáo trình này không trình bày sâu về lập trình Java, nhưng kiến thức
về lập trình Java lại là cần thiết đối với sinh viên, ngay cả với mục đích thực hành
môn học. Do đó, ngoài mục đích thực hành các nội dung liên quan đến lập trình
hướng đối tượng, các bài tập thực hành của môn học này nên có thêm đóng vai trò
định hướng và gợi ý giúp đỡ sinh viên tự học các chủ đề thuần túy Java mà giáo
viên cho là cần thiết, chẳng hạn như học về vào ra dữ liệu đơn giản ngay từ tuần đầu
tiên của môn học. Các định hướng này có thể được thể hiện ở những bài tập thực
hành với những đoạn chương trình mẫu, hoặc yêu cầu tìm hiểu tài liệu API về một
số lớp tiện ích. Một số bài tập cuối chương là ví dụ của dạng bài tập này.
Lập trình là công đoạn quan trọng chủ chốt và không thể thiếu để tạo ra sản
phẩm phần mềm. Phần mềm càng trở nên đa dạng và ngành công nghiệp phần mềm
càng phát triển thì người ta càng thấy rõ tầm quan trọng của phương pháp lập trình.
Phương pháp lập trình tốt không chỉ đảm bảo tạo ra phần mềm tốt mà còn hỗ trợ
thiết kế phần mềm có tính mở và hỗ trợ khả năng sử dụng lại các mô đun. Nhờ đó
chúng ta có thể dễ dàng bảo trì, nâng cấp phần mềm cũng như giảm chi phí phát
triển phần mềm.
Trong những thập kỷ 1970, 1980, phương pháp phát triển phần mềm chủ yếu là
lập trình có cấu trúc (structured programming). Cách tiếp cận cấu trúc đối với việc
thiết kế chương trình dựa trên chiến lược chia để trị: Để giải một bài toán lớn, chúng
ta tìm cách chia nó thành vài bài toán nhỏ hơn và giải riêng từng bài; để giải mỗi bài,
hãy coi nó như một bài toán mới và có thể tiếp tục chia nó thành các bài toán nhỏ
hơn; cuối cùng, ta sẽ đi đến những bài toán có thể giải ngay được mà không cần phải
chia tiếp. Cách tiếp cận này được gọi là lập trình từ trên xuống (top-down
programming).
Lập trình từ trên xuống là một phương pháp tốt và đã được áp dụng thành công
cho phát triển rất nhiều phần mềm. Tuy nhiên, cùng với sự đa dạng và phức tạp của
phần mềm, phương pháp này bộc lộ những hạn chế. Trước hết, nó hầu như chỉ đáp
ứng việc tạo ra các lệnh hay là các quy trình để giải quyết một bài toán. Dần dần,
người ta nhận ra rằng thiết kế các cấu trúc dữ liệu cho một chương trình có tầm
quan trọng không kém việc thiết kế các hàm/thủ tục và các cấu trúc điều khiển. Lập
trình từ trên xuống không quan tâm đủ đến dữ liệu mà chương trình cần xử lý.
Thứ hai, với lập trình từ trên xuống, chúng ta khó có thể tái sử dụng các phần
của chương trình này cho các chương trình khác. Bằng việc xuất phát từ một bài toán
cụ thể và chia nó thành các mảnh sao cho thuận, cách tiếp cận này có xu hướng tạo
ra một thiết kế đặc thù cho chính bài toán đó. Chúng ta khó có khả năng lấy một
đoạn mã lớn từ một chương trình cũ lắp vào một dự án mới mà không phải sửa đổi
lớn. Việc xây dựng các chương trình chất lượng cao là khó khăn và tốn kém, do đó
những nhà phát triển phần mềm luôn luôn muốn tái sử dụng các sản phẩm cũ.
Thứ ba, môi trường hoạt động trong thực tế của các ứng dụng luôn thay đổi.
Dẫn đến việc yêu cầu phần mềm cũng phải liên tục thay đổi theo để đáp ứng nhu
cầu của người dùng nếu không muốn phần mềm bị đào thải. Do đó, một thiết kế
linh hoạt mềm dẻo là cái mà các nhà phát triển phần mềm mong muốn. Phương
pháp tiếp cận từ dưới lên (bottom-up) hỗ trợ tốt hơn cho tính linh hoạt mềm dẻo đó.
Trong thực tế, thiết kế và lập trình từ trên xuống thường được kết hợp với thiết
kế và lập trình từ dưới lên. Trong tiếp cận từ dưới lên, từ các vấn đề mà ta đã biết
cách giải và có thể đã có sẵn các thành phần tái sử dụng được chúng ta xây dựng
dần theo hướng lên trên, hướng đến một giải pháp cho bài toán tổng.
Các thành phần tái sử dụng được nên có tính mô-đun hóa cao nhất có thể. Mỗi
mô-đun là một thành phần của một hệ thống lớn hơn, nó tương tác với phần còn lại
của hệ thống theo một cách đơn giản và được quy ước chặt chẽ. Ý tưởng ở đây là
một mô-đun có thể được “lắp vào” một hệ thống. Chi tiết về những gì xảy ra bên
trong mô-đun không cần được xét đến đối với hệ thống nói chung, miễn là mô-đun
đó hoàn thành tốt vai trò được giao. Đây gọi là che giấu thông tin (information
hiding), một trong những nguyên lý quan trọng nhất của công nghệ phần mềm.
Một dạng thường thấy của các mô-đun phần mềm là nó chứa một số dữ liệu
kèm theo một số hàm/thủ tục để xử lý dữ liệu đó. Ví dụ, một mô-đun sổ địa chỉ có
thể chứa một danh sách các tên và địa chỉ, kèm theo là các hàm/thủ tục để thêm một
mục tên mới, in nhãn địa chỉ..ới cách này, dữ liệu được bảo vệ vì nó chỉ được xử
lý theo các cách đã được biết trước và được định nghĩa chặt chẽ. Ngoài ra, nó cũng
tạo thuận lợi cho các chương trình sử dụng mô-đun này, vì các chương trình đó
không phải quan tâm đến chi tiết biểu diễn dữ liệu bên trong mô-đun. Thông tin về
biểu diễn dữ liệu được che giấu.
Các mô-đun hỗ trợ dạng che giấu thông tin này bắt đầu trở nên phổ biến trong
các ngôn ngữ lập trình đầu thập kỷ 1980. Từ đó, một hình thức tiên tiến hơn của
chính ý tưởng đó đã lan rộng trong ngành công nghệ phần mềm. Cách tiếp cận đó
được gọi là lập trình hướng đối tượng (object-oriented programming), thường được
gọi tắt là OOP.
Câu chuyện tưởng tượng sau đây 1 minh họa phần nào sự khác biệt giữa lập
trình thủ tục và lập trình hướng đối tượng trong thực tế của ngành công nghệ phàn
mềm. Có hai lập trình viên nhận được cùng một đặc tả hệ thống và được yêu cầu
xây dựng hệ thống đó, thi xem ai là người hoàn thành sớm nhất. Dậu là người
chuyên dùng phương pháp lập trình thủ tục, còn Tuất quen dùng lập trình hướng
đối tượng. Cả Dậu và Tuất đều cho rằng đây là nhiệm vụ đơn giản.
Đặc tả như sau:
1 Nguồn: Head First Java, 2nd Edition.
Còn Tuất thì thản nhiên vừa nhâm nhi cà phê vừa viết một lớp mới. Điều anh
thích nhất về OOP là anh không phải sửa gì ở phần mã đã được test và bàn giao.
Anh nghĩ về những ích lợi của OOP và lẩm bẩm “Tính linh hoạt, khả năng mở
rộng,…”.
Dậu cũng vừa kịp hoàn thành chỉ một lát trước Tuất. Nhưng nụ cười của anh
vụt tắt khi nhìn thấy bộ mặt của sếp và nghe thấy giọng sếp vẻ thất vọng “không
được rồi, amoeba thực ra không xoay kiểu này…”
Thì ra cả hai lập trình viên đều đã viết đoạn xoay hình theo cách: (1) xác định
hình chữ nhật bao hình; (2) xác định tâm của hình chữ nhật đó và xoay hình quanh
điểm đó. Nhưng hình trùng biến hình thì lại cần xoay quanh một điểm ở một đầu
mút, như kiểu kim đồng hồ.
“Mình tèo rồi.” Dậu ngán ngẩm. “Tuy là, ừm, có thể thêm một lệnh if/else nữa
vào thủ tục rotate, rồi hard-code tâm xoay cho amoeba. Làm vậy chắc là sẽ không
làm hỏng đoạn nào khác.” Nhưng một giọng nói trong đầu Dậu thì thào, “Nhầm to!
Cậu có chắc là đặc tả sẽ không thay đổi lần nữa không đấy?”
Cuối cùng Dậu chọn cách bổ sung tham số về tâm xoay vào cho thủ tục rotate.
Rất nhiều đoạn mã đã bị ảnh hưởng. Phải test lại, dịch lại cả đống mã. Có những
đoạn trước chạy tốt thì nay không chạy được nữa.
rotate(shapeNum, xPt, yPt) {
//nếu hình không phải amoeba,
// tính tâm xoay
// dựa trên một hình chữ nhật
// rồi xoay hình
//nếu không
// dựng xPt và yPt làm offset tâm xoay
// rồi xoay hình
}
Còn Tuất, không chần chừ chút nào, anh sửa luôn phương thức rotate, nhưng
chỉ sửa ở lớp Amoeba mà thôi. Tuất không hề động đến các đoạn mã đã dịch, đã chạy
và đã test tại các phần khác trong chương trình. Để cho Amoeba một tâm xoay, anh
thêm một thuộc tính mà tất cả các hình trùng biến hình sẽ có. Anh nhanh chóng sửa,
test, và bàn giao mã cho sếp.
“Không nhanh thế được!” Dậu tìm thấy một nhược điểm trong cách tiếp cận của
Tuất, và anh chắc mẩm nó sẽ giúp anh chuyển bại thành thắng. Dậu thấy mã của
Tuất bị lặp, rotate có mặt ở cả bốn thứ hình, thiết kế này có gì hay ho khi phải bảo trì
cả bốn phương thức rotate khác nhau?
Tuất giải thích: Dậu chưa nhìn thấy đặc điểm quan trọng của thiết kế, đó là quan
hệ thừa kế. Bốn lớp có những đặc điểm chung, những đặc điểm đó được tách ra và
đặt trong một lớp mới tên là Shape. Các lớp kia, mỗi lớp đều được xem là “thừa kế
từ lớp Shape”. Nói cách khác, nếu lớp Shape có những chức năng gì thì các lớp kia tự
động có các chức năng đó.
đối tượng ATM yêu cầu cơ sở dữ liệu ngân hàng cung cấp đối tượng tài khoản của
ông A; ông A yêu cầu rút 100 đồng; đối tượng ATM yêu cầu đối tượng tài khoản
trừ đi 100 đồng. Như vậy giao dịch này bao gồm chuỗi các yêu cầu dịch vụ và
việc các đối tượng thực hiện các yêu cầu đó, đồng thời thay đổi trạng thái của mình
(tài khoản ông A bị bớt tiền, ông A có thêm tiền, dữ liệu nhật trình ATM có thêm
thông tin về một giao dịch).
1. ĐỐI TƯỢNG VÀ LỚP…………………………………………
Gần như bất cứ thứ gì cũng có thể được mô hình hóa bằng một đối tượng.
Chẳng hạn, một màu, một hình vẽ, một cái nhiệt kế.
Mỗi đối tượng có một tập các thuộc tính (attribute) như các giá trị hay trạng thái
để mô hình hóa đối tượng đó. Chẳng hạn, một cái nhiệt kế có thể có thuộc tính là vị
trí hiện tại của nó và trạng thái hiện tại tắt hay bật, các thuộc tính một màu có thể là
giá trị của ba thành phần RGB của nó. Một cái ô tô có các thuộc tính như: lượng xăng
hiện có, tốc độ hiện tại, biển số.
Mỗi đối tượng có một tập các trách nhiệm mà nó thực hiện bằng cách cung cấp
dịch vụ cho các đối tượng khác. Các dịch vụ này có thể cho phép truy vấn thông tin
hoặc làm thay đổi trạng thái của đối tượng. Ví dụ, nhiệt kế cho phép truy vấn về tình
trạng tắt/bật của nó; đáp ứng các yêu cầu về nhiệt độ hiện hành mà nó đo được, yêu
cầu tắt/bật. Một cái ô tô cho phép tăng ga, giảm ga để tăng/giảm tốc độ di chuyển.
Đối với thiết kế tốt, các đối tượng bên ngoài không phải quan tâm xem một đối
tượng nào đó cài đặt một dịch vụ như thế nào, mà chỉ cần biết đối tượng đó cung
cấp những dịch vụ nào (hay nó có những trách nhiệm gì). Chẳng hạn, người lái xe
không cần biết cơ chế chuyển đổi từ lực nhấn lên chân đạp ga sang sự thay đổi về
tốc độ của ô tô.
Hình 1: Các đối tượng ô tô và đặc điểm chung của chúng.
Trong mỗi ứng dụng, các đối tượng có đặc điểm tương tự nhau, chẳng hạn các
tài khoản ngân hàng, các sinh viên, các máy ATM, những chiếc ô tô được xếp vào
cùng một nhóm, đó là lớp (class). Mỗi lớp là đặc tả các đặc điểm của các đối tượng
thuộc lớp đó. Cụ thể, một định nghĩa lớp mô tả tất cả các thuộc tính của các đối
tượng thành viên của lớp đó và các phương thức thực thi hành vi của các đối tượng
đó. Ví dụ, ta có thể có nhiều đối tượng ô tô với thông số khác nhau về lượng xăng
hiện có, tốc độ hiện tại, và biển số xe; định nghĩa lớp ô tô mô tả đặc điểm chung của
các thông số đó cùng với các phương thức thực hiện các hoạt động tăng tốc, giảm
tốc.
Hình 1: Lớp Automobile vẽ bằng kí pháp UML
Quan hệ giữa lớp và đối tượng gần giống như quan hệ giữa kiểu dữ liệu và các
biến thuộc kiểu dữ liệu đó. Các đối tượng được tạo ra khi chương trình chạy, và lớp
là khuôn mẫu mà từ đó có thể tạo ra các đối tượng thuộc lớp đó. Mỗi đối tượng
được tạo ra từ một lớp được gọi là một thực thể (instance) của lớp đó. Một chương
trình khi được viết là sự kết hợp của các lớp khác nhau. Còn khi chạy, nó là một tập
hợp các đối tượng hoạt động và tương tác với nhau, các đối tượng này được sinh ra
từ các lớp cấu thành nên chương trình đó.
Mỗi đối tượng đều có một thời gian sống. Trong khi chương trình chạy, đối
tượng được tạo và khởi tạo giá trị theo yêu cầu. Ngay khi một đối tượng được tạo ra,
hệ thống tự động gọi một hàm khởi tạo (constructor) để khởi tạo giá trị cho các thuộc
tính của đối tượng. Kể từ đó, đối tượng bắt đầu tồn tại, nó gửi và nhận các thông
điệp, và cuối cùng thì nó bị hủy đi khi không còn cần đến nữa. Trong khi đối tượng
tồn tại, nó giữ định danh và trạng thái của mình. Mỗi đối tượng có một định danh
riêng và có bộ thuộc tính riêng, độc lập với các đối tượng khác thuộc cùng một lớp.
Trong thực tế, mỗi đối tượng có vị trí riêng trong bộ nhớ.
Các đối tượng dùng các thông điệp (message) để liên lạc với nhau. Nhìn từ
phương diện lập trình, việc gửi một thông điệp tới một đối tượng chính là gọi một
phương thức của đối tượng đó, còn việc một đối tượng nhận được một thông điệp
chính là việc một phương thức của nó được một đối tượng khác gọi. Chương trình
khi chạy là một tập các đối tượng, mỗi đối tượng gửi thông điệp cho các đối tượng
khác trong hệ thống và đáp ứng các thông điệp mà mình nhận được. Thông thường,
một thông điệp được gửi bằng một lời gọi phương thức trong chương trình. Tuy
nhiên, các thông điệp có thể xuất phát từ hệ điều hành hoặc môi trường chạy
chương trình. Chẳng hạn khi người dùng click chuột vào một nút bấm tại một cửa sổ
chương trình, một thông điệp sẽ được gửi đến đối tượng điều khiển nút bấm đó
thông báo rằng cái nút đó đã bị nhấn.
Thuộc tính (attribute) dùng để lưu trữ thông tin trạng thái của một đối tượng.
Một thuộc tính có thể chỉ đơn giản là một biến Boolean lưu trữ trạng thái tắt hoặc
bật, hay phức tạp hơn khi chính nó lại là một đối tượng khác. Các thuộc tính được
khai báo trong định nghĩa lớp và được gọi là các biến của thực thể (instance variable),
gọi tắt là biến thực thể. Chúng còn được gọi là các thành viên dữ liệu (data member),
hay trường (field).
Trạng thái (state) phản ánh các giá trị hiện tại của các thuộc tính của một đối
tượng và là kết quả của hành vi của đối tượng đó theo thời gian.
Hành vi (behavior) là hoạt động của một đối tượng mà có thể nhìn thấy được từ
bên ngoài. Trong đó có việc đối tượng thay đổi trạng thái ra sao hoặc việc nó trả về
thông tin trạng thái khi nó được thông điệp yêu cầu.
Phương thức (method) là một thao tác hay dịch vụ được thực hiện đối với đối
tượng khi nó nhận thông điệp tương ứng. Các phương thức cài đặt hành vi của đối
tượng và được định nghĩa trong định nghĩa lớp. Phương thức còn được gọi bằng các
cái tên khác như: hàm thành viên (member function) – gọi tắt là ‘hàm’, thao tác
(operation), dịch vụ (service).
Khái niệm đóng gói còn đi kèm với khái niệm che giấu thông tin (information
hiding) nghĩa là che giấu các chi tiết bên trong của một đối tượng khỏi thế giới bên
ngoài. Chẳng hạn khi dùng một cái cầu dao điện, đối với người sử dụng, nó chỉ là
một cái hộp mà khi gạt cần sẽ có tác dụng ngắt và nối điện và cái hộp có khả năng tự
ngắt điện khi quá tải. Người dùng không biết và không cần biết các mạch điện bên
trong được thiết kế ra sao, cơ chế phát hiện quá tải như thế nào. Những chi tiết đó
được giấu bên trong, còn từ bên ngoài ta chỉ nhìn thấy cầu dao là một cái hộp có cần
gạt.
Nói theo phương diện lập trình, nhìn từ bên ngoài một mô-đun chỉ thấy được
các giao diện. Các lập trình viên tự do cài đặt chi tiết bên trong, với ràng buộc duy
nhất là tuân theo giao diện đã được quy ước từ trước. Ta có thể thực hiện nguyên tắc
đóng gói với tất cả các ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng cũng như các ngôn ngữ
thủ tục. Tuy nhiên, chỉ các ngôn ngữ hướng đối tượng mới cung cấp cơ chế cho phép
che giấu thông tin, ngăn không cho bên ngoài truy nhập vào chi tiết bên trong của
mô-đun.
Thừa kế (inheritance) là quan hệ mang tính phân cấp mà trong đó các thành viên
của một lớp được kế thừa bởi các lớp được dẫn xuất trực tiếp hoặc gián tiếp từ lớp
đó. Đây là cơ chế cho phép định nghĩa một lớp mới dựa trên định nghĩa của một lớp
có sẵn, sao cho tất cả các thành viên của lớp “cũ” (lớp cơ sở hay lớp cha) cũng có mặt
trong lớp mới (lớp dẫn xuất hay lớp con) và các đối tượng thuộc lớp mới có thể được
sử dụng thay cho đối tượng của lớp cũ ở bất cứ đâu. Thừa kế là một hình thức tái sử
dụng phần mềm, trong đó một lớp mới được xây dựng bằng cách hấp thụ các thành
viên của một lớp có sẵn và bổ sung những tính năng mới hoặc sửa tính năng có sẵn.
Nói cách khác, xuất phát từ một lớp mô hình hóa một khái niệm tổng quát hơn,
chẳng hạn Shape, ta có thể dùng quan hệ thừa kế để xây dựng các lớp mô hình hóa
các khái niệm cụ thể hơn, chẳng hạn Circle, Triangle. Bằng cách này, ta có thể sử
dụng giao diện cũng như cài đặt của lớp cũ cho lớp mới.
Đa hình (polymorphism), theo nghĩa tổng quát, là khả năng tồn tại ở nhiều hình
thức. Trong hướng đối tượng, đa hình đi kèm với quan hệ thừa kế và nó có nghĩa
rằng cùng một cái tên có thể được hiểu theo các cách khác nhau tùy từng tình huống.
Các đối tượng thuộc các lớp dẫn xuất khác nhau có thể được đối xử như nhau, như
thể chúng là các đối tượng thuộc lớp cơ sở, chẳng hạn có thể đặt các đối tượng
Triangle và Circle trong cùng một cấu trúc dữ liệu dành cho Shape, hoặc dùng cùng
một lời gọi hàm rotate cho các đối tượng Triangle hay Circle. Và khi nhận được cùng
một thông điệp đó, các đối tượng thuộc các lớp khác nhau hiểu nó theo những cách
khác nhau. Ví dụ, khi nhận được thông điệp “rotate”, các đối tượng Triangle và
Amoeba thực hiện các phương thức rotate() khác nhau.
Java được hãng Sun Microsystems 2 thiết kế năm 1991 như là một ngôn ngữ dành
cho các chương trình nhúng (embedded program) chạy trên các thiết bị điện tử gia
dụng như lò vi sóng và các hệ thống an ninh gia đình. Tuy nhiên, sự phát triển và
lan rộng của Internet và World Wide Web (WWW) đã khiến Sun chuyển hướng Java
từ một ngôn ngữ cho lập trình nhúng sang ngôn ngữ lập trình ứng dụng Web. Đến
nay, Java đã trở thành ngôn ngữ lập trình ứng dụng phổ thông và là một trong
những ngôn ngữ quan trọng nhất để phát triển các ứng dụng Web và Internet.
2. ĐẶC TÍNH CỦA JAVA
Java là ngôn ngữ hướng đối tượng. Các ngôn ngữ hướng đối tượng chia chương
trình thành các mô-đun riêng biệt, được gọi là các đối tượng, chúng đóng gói dữ liệu
và các thao tác của chương trình. Các khái niệm lập trình hướng đối tượng và thiết
kế hướng đối tượng nói về phong cách tổ chức chương trình đang ngày càng được
lựa chọn cho việc xây dựng các hệ thống phần mềm phức tạp. Không như ngôn ngữ
C++, trong đó các đặc điểm hướng đối tượng được gắn thêm vào ngôn ngữ C, ngay
từ đầu Java được thiết kế là một ngôn ngữ hướng đối tượng.
Java là ngôn ngữ có tính chắc chắn. Không như nhiều ngôn ngữ lập trình khác,
lỗi trong các chương trình Java không gây sự cố hệ thống (system crash). Một số đặc
tính của ngôn ngữ còn cho phép phát hiện nhiều lỗi tiềm tàng trước khi chương
trình chạy.
Java có tính độc lập nền tảng (platform independent). Một nền tảng (platform) ở
đây có nghĩa một hệ thống máy tính với hệ điều hành cụ thể, chẳng hạn như một hệ
thống Windows hay Macintosh. Thương hiệu của Java là “Write once, run
anywhere” (Viết một lần, chạy bất cứ đâu). Có nghĩa là một chương trình Java có thể
chạy trên các nền tảng khác nhau mà không phải dịch lại. Một số ngôn ngữ bậc cao
khác không có được đặc tính này. Tính khả chuyển, hay khả năng chạy trên hầu như
tất cả các nền tảng, còn là nguyên do cho việc Java rất phù hợp cho các ứng dụng
Web.
Java là ngôn ngữ phân tán. Các chương trình có thể được thiết kế để chạy trên
mạng máy tính, một chương trình bao gồm những lớp đặt rải rác tại các máy khác
nhau trong mạng. Bên cạnh ngôn ngữ, Java còn có một bộ sưu tập phong phú các
thư viện mã đã được thiết kế để dùng trực tiếp cho các loại ứng dụng cụ thể, tạo
2 Sun Microsystems đã nhập vào hãng Oracle từ năm 2010.
