Bài giảng Các mẫu thiết kế hướng đối tượng - Chương 3: Interface & Class trong C#

 Chương 3
 Interface & Class trong C#
3.1 Tổng quát về phát biểu class của C#
3.2 Định nghĩa thuộc tính vật lý
3.3 Định nghĩa tác vụ chức năng
3.4 Định nghĩa toán tử chức năng
3.5 Định nghĩa thuộc tính giao tiếp (luận lý)
3.6 Định nghĩa ₫ối tượng ₫ại diện hàm (delegate)
3.7 Định nghĩa sự kiện (Event)
3.8 Định nghĩa phần tử quản lý danh sách (indexer)
3.9 Thành phần static và thành phần không static
3.10 Lệnh ₫ịnh nghĩa 1 class C# ₫iển hình
3.11 Kết chương
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
© 2010 Slide 1
3.1 Tổng quát về phát biểu class của C#
Ngôn ngữ C# (hay bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào khác) cung cấp cho 
người lập trình nhiều phát biểu (statement) khác nhau, trong ₫ó phát 
biểu class ₫ể ₫ặc tả chi tiết hiện thực từng loại ₫ối tượng cấu thành 
phần mềm là phát biểu quan trọng nhất. Sau ₫ây là 1 template của 1 
class C# :
 class MyClass : BaseClass, I1, I2, I3 {
 //₫ịnh nghĩa các thuộc tính vật lý của ₫ối tượng
 //₫ịnh nghĩa các tác vụ chức năng, các toán tử
 //₫ịnh nghĩa các thuộc tính giao tiếp (luận lý)
 //₫ịnh nghĩa các ₫ại diện hàm chức năng (delegate)
 //₫ịnh nghĩa các sự kiện (event)
 //₫ịnh nghĩa indexer của class
 //₫ịnh nghĩa các tác vụ quản lý ₫ời sống ₫ối tượng
 }
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 2
3.1 Tổng quát về phát biểu class của C#
 Khi ₫ịnh nghĩa 1 class mới, ta có thể thừa kế tối ₫a 1 class ₫ã có
 (₫ơn thừa kế), tên class này nếu có, phải nằm ở vị trí ₫ầu tiên
 ngay sau dấu ngăn ":".
 Khi ₫ịnh nghĩa 1 class, ta có thể hiện thực nhiều interface khác
 nhau (₫a hiện thực), danh sách này nếu có, phải nằm sau tên
 class cha. Trong trường hợp nhiều interface có cùng 1 tác vụ
 (phân biệt bằng chữ ký) và nếu class muốn hiện thực chúng khác
 nhau thì ta dùng tên dạng phân cấp :
 class MyClass : BaseClass, I1, I2, I3 {
 //hiện thực các tác vụ cùng chữ ký trong các interface khác 
 nhau
 void I1.func1() {}
 void I2.func1() {}
 void I3.func1() {}
 Khoa... Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 }Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 3
3.2 Định nghĩa thuộc tính vật lý
 Mỗi thuộc tính vật lý của ₫ối tượng là 1 biến dữ liệu cụ thể. Phát 
 biểu ₫ịnh nghĩa 1 thuộc tính vật lý sẽ ₫ặc tả các thông tin sau về 
 thuộc tính tương ứng :
 . Tên nhận dạng. 
 . Kiểu dữ liệu.
 . Giá trị ban ₫ầu.
 . Tầm vực truy xuất
 Cú pháp ₫ơn giản ₫ể ₫ịnh nghĩa 1 thuộc tính vật lý như sau :
 [scope | attribute]* type name [= value];
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 4
3.2 Định nghĩa thuộc tính vật lý
 thành phần scope miêu tả tầm vực truy xuất của thuộc tính, có 
 thể chọn 1 trong 5 khả năng sau :
 . public : thuộc tính có thể ₫ược truy xuất bất kỳ ₫âu. 
 . internal : thuộc tính có thể ₫ược truy xuất bất kỳ ₫âu trong 
 cùng assembly chứa class.
 . protected : thuộc tính có thể ₫ược truy xuất bởi class hiện 
 hành và các class con, cháu.
 . protected internal : thuộc tính có thể ₫ược truy xuất bất kỳ ₫âu 
 trong cùng assembly chứa class hay các class con, cháu.
 . private : thuộc tính chỉ có thể ₫ược truy xuất nội bộ trong class 
 hiện hành.
 . nếu thành phần scope không ₫ược miêu tả tường minh, thuộc 
 tính sẽ có tầm vực private.
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 5
3.2 Định nghĩa thuộc tính vật lý
 Hệ thống các ₫ối tượng trên máy tính
 Assembly
 class
 public i1;
 internal i2; C1
 protected i3;
 protected internal i4;
 private i5;
 C2
 A1 C3 C4
 A2
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 6
3.2 Định nghĩa thuộc tính vật lý
 thành phần type thường là tên kiểu dữ liệu của thuộc tính tương 
 ứng, nó có thể là tên kiểu giá trị hay tên kiểu tham khảo.
 thành phần name là tên nhận dạng thuộc tính.
 thành phần [= value] miêu tả biểu thức xác ₫ịnh trị ban ₫ầu của 
 thuộc tính.
 thành phần nào nằm trong [] là nhiệm ý (optional), có thể có hoặc 
 không. Các thành phần khác bắt buộc phải có.
 Thí dụ :
 private int dorong = 10;
 private int docao = 10;
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 7
3.3 Định nghĩa tác vụ chức năng
 Mỗi tác vụ (operation) thực hiện 1 chức năng xác định, rõ ràng 
 nào đó mà bên ngoài đối tượng (client) cần dùng. Định nghĩa tác 
 vụ gồm 2 phần : định nghĩa interface sử dụng và định nghĩa thuật 
 giải chi tiết mà tác vụ thực hiện (method).
 Lệnh định nghĩa 1 tác vụ thường gồm 5 phần sau :
 [scope | attribute] return_type name (arg_list) body
 . scope miêu tả tầm vực truy xuất của tác vụ : public, protected, 
 internal, protected internal, private.
 . attribute miêu tả tính chất hoạt động của tác vụ : static, virtual, 
 sealed, override, abstract, extern.
 . return_type là tên kiểu của giá trị mà tác vụ sẽ trả về.
 . name là tên tác vụ, arg_list là danh sách từ 0 tới n tham số 
 hình thức cách nhau bởi dấu ',', định nghĩa mỗi tham số hình 
 thức gần giống như định nghĩa thuộc tính vật lý.
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 8
3.4 Định nghĩa toán tử chức năng
 Mỗi toán tử (operator) thực hiện 1 phép toán xác định. Toán tử là 
 trường hợp đặc biệt của tác vụ. Định nghĩa toán tử gồm 2 phần : 
 định nghĩa interface sử dụng và định nghĩa thuật giải chi tiết mà 
 toán tử thực hiện (method).
 Lệnh định nghĩa 1 toán tử thường gồm 6 phần sau :
 [scope] return_type operator name (arg_list) body
 . scope miêu tả tầm vực truy xuất của toán tử : public, static, 
 extern.
 . return_type là tên kiểu của giá trị mà toán tử sẽ trả về.
 . name là tên toán tử : +,-,*,/,...
 . arg_list là danh sách từ 1 tới 3 tham số hình thức cách nhau 
 bởi dấu ',', định nghĩa mỗi tham số hình thức gần giống như 
 định nghĩa thuộc tính vật lý.
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 9
3.5 Định nghĩa thuộc tính giao tiếp (luận lý)
 Mỗi thuộc tính giao tiếp (luận lý) chẳng qua là 1 hay 2 tác vụ 
 get/set (tham khảo/thiết lập) nội dung thuộc tính tương ứng. Định 
 nghĩa thuộc tính giao tiếp là định nghĩa 1 hay 2 tác vụ get/set.
 Lệnh định nghĩa 1 thuộc tính thường có dạng sau :
 [scope | attribute] type name {[getdef] [setdef]};
 . scope, attirbute, type, name có ý nghĩa giống như lệnh định 
 nghĩa tác vụ.
 . getdef và setdef là lệnh định nghĩa tác vụ get và set thuộc tính 
 tương ứng.
 class Rectangle {
 private int m_cao; //thuộc tính vật lý
 public int Cao { //thuộc tính luận lý
 get { return m_cao; }
 set { if (value>0 && value <1024) m_cao = value; }
 }
 Khoa} Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 10
3.6 Định nghĩa đối tượng đại diện hàm (delegate)
 Nhiều khi chúng ta cần viết lệnh gọi hàm mà chưa biết tên cụ
 thể, tên của hàm chỉ có thể xác định tại thời điểm run-time.
 Delegate của C# cho phép ta giải quyết được yêu cầu này.
 Delegate là 1 class đối tượng đặc biệt, đối tượng delegate chỉ
 chứa 1 field thông tin, field này là địa chỉ của 1 hàm chức năng
 nào đó.
 Delegate đặc biệt hữu dụng khi kết hợp với sự kiện (Event) mà
 ta sẽ trình bày sau.
 Lệnh định nghĩa delegate thường có dạng :
 [scope] delegate return_type name (arg_list);
 . scope, return_type, name, arg_list có ý nghĩa giống như lệnh
 định nghĩa tác vụ.
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 11
3.7 Định nghĩa sự kiện (Event)
 Tác vụ chỉ có thể được (gọi) kích hoạt bởi người lập trình, trong
 khi nhiều lúc ta muốn người dùng có thể kích hoạt trực tiếp chức
 năng nào đó của đối tượng (thí dụ đối tượng giao diện). Event là
 phương tiện giải quyết yêu cầu này.
 Event là 1 đối tượng thuộc class delegate, sau khi được khởi
 động, nó có thể miêu tả từ 1 tới n tác vụ chức năng mà sẽ được
 tự kích hoạt mỗi khi event xảy ra.
 Lệnh định nghĩa Event giống như lệnh định nghĩa thuộc tính dữ
 liệu :
 [scope] event delegate_type name;
 . scope, name có ý nghĩa giống như lệnh định nghĩa thuộc tính.
 . delegate_type là tên của 1 delegate đã định nghĩa trước.
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 12
3.8 Định nghĩa phần tử quản lý danh sách (indexer)
 Để truy xuất 1 đối tượng thuộc 1 class, ta dùng biến đối tượng.
 Thông qua biến đối tượng (tham khảo), ta truy xuất từng thành
 phần được phép (thuộc tính, tác vụ, toán tử,...) thông qua cú
 pháp gởi thông điệp : objVar.tên thành phần.
 Ngoài khả năng thông thường trên, C# còn cho phép kết hợp với
 đối tượng 1 danh sách các phần tử dữ liệu thuộc 1 kiểu nào đó.
 Indexer chính là khả năng này.
 Nếu thuộc tính giao tiếp cho phép ta miêu tả 1 giá trị luận lý duy
 nhất thì Indexer cho phép ta miêu tả 1 danh sách nhiều giá trị
 luận lý. Lệnh định nghĩa Indexer giống như lệnh định nghĩa thuộc
 tính luận lý :
 [scope | attribute] type this [int i] {[getdef] [setdef]};
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 13
3.8 Định nghĩa phần tử quản lý danh sách (indexer)
 . scope, attirbute, type có ý nghĩa giống như lệnh định nghĩa 
 thuộc tính.
 . getdef và setdef là lệnh định nghĩa tác vụ get và set phần tử 
 thứ i trong danh sách.
 class Rectangle {
 private int[] arr = new int[100];
 public int this[int index] { //định nghĩa Indexer
 get {
 if (index = 100) { return 0; }
 else { return arr[index]; }
 }
 set {
 if (!(index = 100)) { arr[index] = value; }
 }
 }
 }
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 14
3.8 Định nghĩa phần tử quản lý danh sách (indexer)
 Để truy xuất phần tử thứ i trong danh sách, ta dùng cú pháp
 giống như truy xuất biến array.
 Rectangle objRec = new Rectangle();
 objrec.dientich();
 objRec[0] = 0;
 int ret = objRec[10];
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 15
3.9 Thành phần static và thành phần không static
 Phát biểu class được dùng để đặc tả các đối tượng cùng loại mà
 phần mềm dùng. Về nguyên tắc, khi đối tượng được tạo ra (bằng
 lệnh new), nó sẽ chứa tất cả các thành phần được đặc tả trong
 class tương ứng. Tuy nhiên, nếu xét chi li thì VC# cho phép đặc
 tả 2 loại thành phần trong 1 class như sau :
 1. Thành phần static : là thành phần có từ khóa static trong lệnh
 định nghĩa nó. Đây là thành phần kết hợp với class, nó không
 được nhân bản cho từng đối tượng và như thế đối tượng
 không thể truy xuất nó. Cách duy nhất để truy xuất thành
 phần static là thông qua tên class.
 //Console là tên class chứa các hàm truy xuất
 //các thiết bị nhập/xuất chuẩn
 Console.Writeln("Nội dung cần hiển thị");
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 16
3.9 Thành phần static và thành phần không static
 2. Thành phần không static : là thành phần không dùng từ khóa
 static trong lệnh định nghĩa nó. Đây là thành phần kết hợp với
 từng đối tượng, nó sẽ được nhân bản cho từng đối tượng. Ta
 truy xuất thành phần không static thông qua tham khảo đối
 tượng.
 class Rectangle {
 private int m_cao; //thuộc tính vật lý
 public int Cao { //thuộc tính luận lý
 get { return m_cao; }
 set { if (value>0 && value <1024) m_cao = value; }
 }
 }
 Rectangle r = new Rectangle();
 r.Cao = 10;
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 17
3.9 Các thuộc tính miêu tả hành vi
 Từ khóa virtual trong lệnh định nghĩa tác vụ miêu tả tác vụ này sẽ
 được xử lý theo cơ chế liên kết động và sẽ đảm bảo được tính
 đa xạ, tức đảm bảo tính đúng đắn trong lời gởi thông điệp. Biết
 được điều này, từ đây về sau, mỗi lần định nghĩa 1 tác vụ hay 1
 toán tử, ta hãy luôn dùng từ khóa virtual kết hợp với nó.
 Từ khóa sealed trong lệnh định nghĩa tác vụ miêu tả tác vụ này
 sẽ được khóa lại, class con cháu không còn cơ may override
 được.
 Từ khóa abstract trong lệnh định nghĩa tác vụ miêu tả tác vụ này
 chỉ có interface sử dụng, class con cháu sẽ phải override để hiện
 thực theo yêu cầu riêng.
 Từ khóa override trong lệnh định nghĩa tác vụ miêu tả tác vụ này
 đã có trong class cha, class hiện hành chỉ muốn override nó chứ
 không phải định nghĩa mới.
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 18
3.9 Các thuộc tính miêu tả hành vi
 Từ khóa extern trong lệnh định nghĩa tác vụ miêu tả tác vụ này
 đã được hiện thực ở bên ngoài class hiện hành (thường là trong
 thư viện DLL). Đây là phương pháp chuyển 1 hàm chức năng
 trong thư viện DLL truyền thống thành 1 tác vụ của class C# để
 ứng dung C# có thể gọi được (mặc định thì không gọi được).
//chuyển hàm API Windows thành tác vụ C#.
[DllImport("Kernel32.dll", CharSet = CharSet.Auto)]
 public static extern IntPtr FindFirstFile(String fileName, [In, Out]
 FindData findFileData);
[DllImport("Kernel32.dll", CharSet = CharSet.Auto)]
 public static extern Boolean FindNextFile(IntPtr handle, [In, Out]
 FindData findFileData);
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 19
3.10 Lệnh định nghĩa 1 class C# điển hình
class MyClass {
 //1. định nghĩa các thuộc tính vật lý
 private int m_x;
 private int[] arr = new int[100];
 //2. định nghĩa các tác vụ & toán tử chức năng
 public void button1_Click(object sender, System.EventArgs e) {}
 ...
 //3. định nghĩa đối tượng đại diện hàm chức năng
 public delegate void EventHandler (Object sender, EventArgs e);
 //4. định nghĩa sự kiện Click được xử lý bởi delegate 
 EventHandler.
 public event EventHandler Click;
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 20
3.10 Lệnh định nghĩa 1 class C# điển hình
 //5. định nghĩa thuộc tính luận lý x
 public int x {
 get { return m_x; }
 set { m_x = value; }
 }
 //6. định nghĩa các tác vụ quản lý đối tượng
 public MyClass() { this.Click += new EventHandler(button1_Click); }
 ~MyClass() {...} //hàm destructor
 //còn tiếp ở slide kế sau
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 21
3.10 Lệnh định nghĩa 1 class C# điển hình
 //7. định nghĩa indexer
 public int this[int index] {
 get {
 //kiểm tra giới hạn để quyết định
 if (index = 100) { return 0; }
 else { return arr[index]; }
 }
 set {
 if (!(index = 100)) { arr[index] = value; }
 }
 }
};
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 22
Lệnh định nghĩa 1 inreface C# điển hình
interface IMyInterface {
 //2. định nghĩa các tác vụ & toán tử chức năng
 void button1_Click(object sender, System.EventArgs e);
 //4. định nghĩa sự kiện Click được xử lý bởi delegate 
 EventHandler.
 event EventHandler Click;
 //5. định nghĩa thuộc tính luận lý x
 int x {get; set;}
 //7. định nghĩa indexer
 int this[int index] {get; set;}
}
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 23
3.11 Kết chương 
 Chương này đã giới thiệu cú pháp của phát biểu class C# được
 dùng để đặc tả chi tiết hiện thực 1 loại đối tượng được dùng
 trong chương trình.
 Chương này cũng đã giới thiệu cú pháp các phát biểu để định
 nghĩa các thành phần cấu thành đối tượng như thuộc tính vật lý,
 thuộc tính giao tiếp, tác vụ chức năng, toán tử, delegate, event,
 indexer.
 Chương này cũng đã phân biệt 2 loại thành phần được đặc tả
 trong 1 class : thành phần dùng chung (static) và thành phần
 nhân bản theo từng đối tượng.
 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng
 Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Chương 3 : Interface & Class trong C#
 © 2010 Slide 24