Bài giảng Lập trình Hướng đối tượng (Object Oriented Programming) - Chương 1: Tổng quan về cách tiếp cận hướng đối tượng

Môn: Lập trình Hướng đối tượng(Object Oriented Programming) 
Chương 1 . Tổng quan về cách tiếp cận hướng đối tượng 
Nội dung 
1.1. Phương pháp tiếp cận của lập trình truyền thống 
1.2. Phương pháp tiếp cận hướng đối tượng 
1.3. So sánh sự khác biệt giữa hai cách tiếp cận 
1.4. Xu hướng phát triển của lập trình hướng đối tượng 
2 
1.1. Phương pháp tiếp cận của LT truyền thống 
Lập trình tuyến tính 
Đơn giản: tuần tự từ 
Đơn luồng: chỉ một luồng xử lý 
3 
1.1. PP tiếp cận của LT truyền thống (tt) 
Lập trình có cấu trúc 
Chia nhỏ thành chương trình con 
Chương trình sẽ gọi chương trình con theo kịch bản định trước 
Mỗi chương trình con sẽ được triệu gọi nhiều lần 
Chương trình con được triệu gọi bất kỳ, không theo thứ tự khai báo 
Chương trình = cấu trúc dữ liệu + giải thuật 
Chương trình dễ đọc dễ hiểu 
Tư duy giải thuật rõ ràng 
Khi thay đổi cấu trúc thì giải thuật cũng thay đổi theo 
Phù hợp với phạm vi trong mỗi modul e , không phù hợp với chương trình có nhiều modul e , gọi modul e sẽ khó quản lý 
4 
1.1. PP tiếp cận của LT truyền thống (tt) 
Lập trình có cấu trúc 
Chia nhỏ thành chương trình con 
Chương trình sẽ gọi chương trình con theo kịch bản định trước 
Mỗi chương trình con sẽ được triệu gọi nhiều lần 
Chương trình con được triệu gọi bất kỳ, không theo thứ tự khai báo 
Chương trình dễ đọc dễ hiểu 
Tư duy giải thuật rõ ràng 
Khi thay đổi cấu trúc thì giải thuật cũng thay đổi theo 
Phù hợp với phạm vi trong mỗi modul e , không phù hợp với chương trình có nhiều modul e , gọi modul e sẽ khó quản lý 
5 
1.1. PP tiếp cận của LT truyền thống (tt) 
Lập trình có cấu trúc 
6 
Problem 
Data 
structure 
Operation 
(function) 
Program 
struct XX 
{..... 
}; 
type Fun (XX x) 
{..... 
}; 
void main() 
{ X x; 
 Fun(x); 
}; 
pick 
nouns 
pick 
verbs 
1.1. PP tiếp cận của LT truyền thống (tt) 
Hạn chế của lập trình truyền thống 
Lập trình hướng cấu trúc đã rất phổ biến trong những năm 80 và đầu những năm 90, nhưng do những hạn chế và những nhược điểm rõ ràng khi lập trình hệ thống lớn, lập trình hướng cấu trúc đã dần bị thay thế cho phương pháp lập trình hướng đối tượng. 
Hiện nay , những ngôn ngữ lập trình hướng cấu trúc chỉ còn được sử dụng để dạy học và lập trình những chương trình nhỏ mang tính chất cá nhân. 
Trong thương mại, phương pháp lập trình truyền thống đã không còn được dùng đến nhiều . 
7 
1.2. Phương pháp tiếp cận hướng đối tượng 
OOP – Object Oriented Programming. 
Chương trình là sự hoạt động của các đối tượng Giống tự nhiên. 
Đối tượng thực thi một hoạt động tức là đối tượng thực hiện một hành vi mà đối tượng này có khả năng. 
Một chương trình là một trật tự các lời yêu cầu đối tượng thực hiện hành vi của mình . 
Đóng gói dữ liệu nên hạn chế việc truy cập tự do ( private trong hướng đối tượng, chỉ các phương thức thuộc lớp mới truy cập được ) làm không kiểm soát được việc cập nhật dữ liệu 
Sử dụng lại mã nguồn, hạn chế việc viết lại mã nguồn 
8 
1.2. Phương pháp tiếp cận hướng đối tượng (tt) 
Sơ lược về OOP 
Đối tượng (object): dữ liệu + hành vi. 
Đối tượng phải thuộc một lớp (class). 
Một nhóm đối tượng được biễu diễn bởi Lớp( Class) 
Lớp= data (biến, thuộc tính) + methods (code) . 
9 
1.2. Phương pháp tiếp cận hướng đối tượng (tt) 
Đặc trưng (tính chất) 
Trừu tượng (Abtraction) 
Đóng gói /Che dấu thông tin (Encapsulation - Information hiding) 
Thừa kế (Inheritance) 
Đa hình (Polymophism ) 
Ưu điểm 
Khi thay đổi cấu trúc dữ liệu thì không cần thay đổi mã nguồn của đối tượng khác 
Có thể sử dụng lại mã nguồn, tiết kiệm tài nguyên 
PP tiếp cận HĐT p hù hợp với các dự án phần mềm lớn, phức tạp 
10 
1.2. Phương pháp tiếp cận hướng đối tượng (tt) 
Phương pháp phân tích và thiết kế theo hướng đối tượng 
Phân tích: ngôn ngữ đặc tả mô hình UML 
Thiết kế: dựa trên các mô hình phân tích, cài đặt ứng dụng/chương trình theo một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng. 
Các bước phân tích thiết kế hướng đối tượng 
Mô tả bài toán 
Đặc tả yêu cầu 
Trích chọn đối tượng 
Mô hình hóa lớp đối tượng 
Thiết kế tổng quan 
Thiết kế chi tiết 
11 
1.2. Phương pháp tiếp cận hướng đối tượng (tt) 
Ngôn ngữ lập trình OOP 
C ++ ( Borland C++, Visual C++) 
Java 
C# ( C sharp) 
Visual Basic. 
..... 
C++, MS VC++: hỗ trợ cả POP (lập trình cấu trúc Procedure Oriented Programming) lẫn OOP Lai OOP. Hỗ trợ đa thừa kế. Đối tượng là biến của chương trình. Hàm main() là POP. 
Java (Sun), C# (Microsoft): chỉ hỗ trợ OOP, hàm main phải nằm trong một lớp. Chỉ hỗ trợ đơn thừa kế. 
12 
1.2. Phương pháp tiếp cận hướng đối tượng (tt) 
Giải bài toán theo OOP 
13 
Problem 
properties 
Operation 
(function, 
method, 
behavior) 
Program 
class XX 
{ type1 prop1; 
 type2 prop2; 
 ....... 
 type Method1(...) 
 { 
 } 
 ..... 
}; 
void main() 
{ X x; // object variable 
 x.Method(...); 
}; 
pick 
nouns 
pick 
verbs 
Bao gói dữ liệu và 
hành vi thành class 
1.3. So sánh sự khác biệt giữa 2 cách tiếp cận 
Phương pháp 
Phương pháp hướng đối tượng đi từ chi tiết đến trừu tượng hóa ở mức cao 
Phương pháp cấu trúc đi từ tổng quan rồi chia nhỏ thành các bài toán con, cụ thể hơn . 
Về hạn chế truy xuất dữ liệu (đóng gói) 
Phương pháp hướng đối tượng cho phép ẩn dữ liệu và hạn chế truy cập dữ liệu. Cho phép sử dụng lại mã nguồn để tiết kiệm tài nguyên. 
Phương pháp cấu trúc có ràng buộc giữa cấu trúc dữ liệu và các thủ tục hoặc hàm đi kèm. 
14 
1.3. So sánh sự khác biệt  (tt) 
Ưu nhược điểm 
Phương pháp hướng đối tượng: 
Hạn chế truy cập từ bên ngoài 
Tiết kiệm tài nguyên 
Khó theo dõi luồng dữ liệu 
Không thiên hướng về giải thuật 
Phương pháp cấu trúc: 
Thiên hướng về giải thuật 
Dễ theo dõi luồng giải thuật 
Khi thay đổi cấu trúc thường phải viết lại giải thuật 
Chương trình đơn giản dễ hiểu 
15 
1.4. Xu hướng phát triển của lập trình HĐT 
Hướng thành phần 
Hướng Agent 
Hướng Aspect 
16 
1.4. Xu hướng phát triển của LT HĐT (tt) 
Hướng thành phần 
Xuất phát từ lập trình hướng đối tượng 
Giải quyết bài toán từ các thành phần có tính độc lập với nhau, mỗi thành phần đảm nhiệm một công việc nhất định 
Các thành phần được lắp ghép với nhau để thỏa các yêu cầu phần mềm 
Ưu điểm của lập trình theo hướng thành phần 
Các lập trình viên chia sẽ các thành phần 
Tiết kiệm công sức lập trình dựa trên các thành phần có sẵn 
17 
1.4. Xu hướng phát triển của LT HĐT (tt) 
Hướng Agent 
Lập trình hướng agent giống như hướng thành phần nhưng có mức trừu tượng cao hơn. 
Các agent là các thành phần có khả năng hoạt động độc lập 
Các agent có thể chủ động liên lạc với các agent khác khi cần 
18 
1.4. Xu hướng phát triển của LT HĐT (tt) 
Hướng Aspect 
Lập trình hướng aspect cũng là một xu hướng của lập trình hướng thành phần. 
Mỗi thành phần thực hiện theo luồng công việc. 
Phần mềm được xây dựng từ việc tổng hợp các luồng công việc 
19 
20