Bài giảng Lập trình Hướng đối tượng (Object Oriented Programming) - Chương 3: Giới thiệu Java

Môn: Lập trình Hướng đối tượng(Object Oriented Programming) 
Chương 3. Giới thiệu Java 
Nội dung 
3.1. Lịch sử phát triển của Java 
3.2. Đặc trưng của Java 
3.3. Tổng quan lập trình Java 
3.3.1. Kiểu dữ liệu cơ bản 
3.3.2. Hằng, biến 
3.3.3. Toán tử, biểu thức 
3.3.4. Các cấu trúc lệnh trên Java (cấu trúc điều khiển, lặp) 
3. 4 . Kiến trúc chương trình xây dựng trên Java 
3.4. Case Study I ( simple programs & language) 
2 
3.1. Lịch sử phát triển của Java 
1991: được Sun Microsystems phát triển nhằm mục đích viết phần mềm điều khiển (phần mềm nhúng) cho các sản phẩm gia dụng 
lúc đầu được đặt tên là Oak 
1995 : được phổ cập với sự phát triển mạnh mẽ của Internet thị trường phần mềm nhúng không phát triển mạnh 
WWW bùng nổ ( 1993~) 
Hiện nay , được chấp nhận rộng rãi với tư cách là một ngôn ngữ ( công nghệ) đa dụng 
khả chuyển , an toàn 
Hướng đối tượng , hướng thành phần 
3 
3.1. Lịch sử phát triển của Java (tt) 
Java là một công nghệ 
Java bao gồm 
Ngôn ngữ lập trình 
Môi trường phát triển 
Môi trường thực thi và triển khai 
4 
3.1. Lịch sử phát triển của Java (tt) 
Mục tiêu của Java 
Ngôn ngữ dễ dùng 
Khắc phục nhiều nhược điểm điểm của các ngôn ngữ trước đó 
Hướng đối tượng 
Rõ ràng 
Môi trường thông dịch 
Tăng tính khả chuyển 
An toàn 
Cho phép chạy nhiều tiến trình (threads) 
Nạp các lớp (classes) động vào thời điểm cần thiết từ nhiều nguồn khác nhau 
Cho phép thay đổi động phần mềm trong khi hoạt động 
Tăng độ an toàn 
5 
3.1. Lịch sử phát triển của Java (tt) 
Biên dịch và thông dịch 
Chương trình nguồn được biên dịch sang mã đích (bytecode) 
Mã đích (bytecode) được thực thi trong môi trường thông dịch (máy ảo ) 
Các dạng ứng dụng củaJava 
„Desktop applications - J2SE 
Java Applications: ứng dụng Java thông thường trên desktop 
Java Applets: ứng dụng nhúng hoạt động trong trình duyệtweb 
Server applications - J2EE 
JSP và Servlets 
Mobile (embedded) applications – J2ME 
6 
3.2. Đặc trưng của Java 
JVM (Java Virtual Machine) – máy ảo Java 
Cơ chế giải phóng bộ nhớ tự động 
Bảo mật chương trình 
7 
3.2. Đặc trưng của Java (tt) 
JVM (Java Virtual Machine) – máy ảo Java 
Máy ảo phụ thuộc vào platform (phần cứng, OS) 
Cung cấp môi trường thực thi cho chương trình Java (độc lập với platform) 
Máy ảo đảm bảo an toàn cho hệ thống 
Máy ảo thông thường được cung cấp dưới dạng phần mềm 
JRE - Java Runtime Environment 
Java platform: JVM + APIs 
8 
3.2. Đặc trưng của Java (tt) 
Cơ chế giải phóng bộ nhớ tự động 
Java cung cấp một tiến trình mức hệ thống để theo dõi việc cấp phát bộ nhớ 
Garbage Collection 
Đánh dấu và giải phóng các vùng nhớ không còn được sử dụng 
Được tiến hành tự động 
Cơ chế hoạt động phụ thuộc vào các phiên bản máy ảo 
9 
3.2. Đặc trưng của Java (tt) 
Bảo mật chương trình – chống sao chép 
10 
3.2. Đặc trưng của Java (tt) 
JDK Java Development Kit 
Môi trường phát triểnvàthực thi do Sun Microsystems cung cấp (http:// oracle.com/ java) 
Phiên bản hiện tại J2SDK 8 .0 (1. 8 ) 
Bao gồm 
javac Chương trình dịch chuyển mã nguồn sang bytecode 
java Bộthông dịch: Thực thi java application 
appletviewer Bộthông dịch: Thực thi java applet mà không cần sử dụng trình duyệt như Nestcape, hay IE, v.v. 
javadoc Bộ tạo tài liệu dạng HTML từ mã nguồn và chú thích 
jdb Bộ gỡ lỗi (java debuger) 
javap Trình dịch ngược bytecode 
11 
3.2. Đặc trưng của Java (tt) 
Công nghệJIT 
Just-In-Time Code Generator 
12 
3.2. Đặc trưng của Java (tt) 
J ava Applications 
Chương trình ứng dụng hoàn chỉnh 
Giao diện dòng lệnh hoặc đồ họa 
Được bắt đầu bởi phương thức (hàm) main() là phương thức public static 
Java Applets 
Được nhúng trong một ứng dụng khác (web browser) 
Có giao diện hạn chế (đồ họa ) 
Không truy cập được tài nguyên của client 
Code n húng vào trang Web : Welcome.html : 
13 
3.3 . Tổng quan lập trình Java 
3.3.1. Kiểu dữ liệu cơ bản 
3.3.2. Hằng, biến 
3.3.3. Toán tử, Biểu thức 
3.3.4. Các cấu trúc lệnh trên Java (cấu trúc điều khiển, lặp) 
14 
3.3.1. Kiểu dữ liệu cơ bản 
Có 8 kiểu dữ liệu cơ bản trong Java. 
4 kiểu biểu diễn số nguyên: 
byte , short , int , long 
2 kiểu biểu diễn số thực: 
float , double 
1 biễu diễn các ký tự: 
char 
Và 1 biểu diễn cho giá trị luận lý (true, false) : 
boolean 
15 
3.3.2. Hằng, biến 
Từ khóa 
Từ khóa cho các kiểu dữ liệu cơ bản : byte, short, int, long, float, double, char, boolean 
Từ khóa cho phát biểu lặp : do, while, for, break, continue 
Từ khóa cho phát biểu rẽ nhánh: if, else, switch, case, default, break 
Từ khóa đặc tả đặc tính một method: private, public, protected, final, static, abstract, synchronized, volatile.. 
Literal value: true, false, null 
Từ khóa liên quan đến method: return, void 
Từ khoá liên quan đến package: package, import 
Từ khóa cho việc quản lý lỗi: try, catch. finally, throw, throws 
Từ khóa liên quan đến đối tượng : new, extends, implements, class, instanceof, this, super 
16 
3.3.2. Hằng, biến (tt) 
Cách đặt tên 
Bắt đầu bằng ký tự, ký tự gạch dưới (underscore ‘_’ ) hay ký tự ‘$’ 
Sau đó là các ký tự ký số hay ‘_’, ‘$’ , không dùng các ký tự khác như: khoảng trống, ký hiệu phép toán 
Tên có tính chất phân biệt chữ thường chữ hoa (case-sensitive) 
17 
3.3.2. Hằng, biến (tt) 
Khai báo và sử dụng các biến 
Biến là một giá trị có thể thay đổi khi chương trình thực thi. 
Khi biến được tạo sẽ xuất hiện một vùng nhớ để lưu trữ giá trị của biến. 
3 đặc điểm của biến: t ên biến, giá trị khởi tạo, tầm vực (scope) 
Scope của biến: khối chương trình mà biến có ý nghĩa (tham khảo được) 
Một biến phải được khai báo trước khi sử dụng (tên biến và kiểu dữ liệu ). Một biến có thể được khởi tạo giá trị khi khai báo biến. 
18 
int total; 
int count, temp, result; 
Kiểu dữ liệu 
Tên biến 
int sum = 0; 
int base = 32, max = 149; 
3.3.2. Hằng, biến (tt) 
Hằng số (constant) 
Một hằng tương tự như biến như giá trị của nó luôn luôn không đổi. 
Trình biên dịch sẽ phát sinh lỗi nếu ta cố tình thay đổi giá trị của hằng. 
Trong Java, ta dùng final để khai báo hằng . 
	 final int MIN_HEIGHT = 69 ; 
Phép gán làm thay đổi giá trị của một biến. Toán tử gán (=). 
Toán tử gán mở rộng +=, -=, *=, /=, %= 
19 
total = 55; 
3.3.3. Toán tử, biểu thức (tt) 
Các toán tử số học : 
Toán tử tăng / giảm 
Toán tử tăng (++) 
Toán tử giảm (--) 
Câu lệnh	 count ++; tương đương với count = count + 1 ; 
20 
Cộng 
Trừ 
Nhân 
Chia 
Chia lấy số dư 
+ 
- 
* 
/ 
% 
3.3.3. Toán tử, biểu thức (tt) 
Toán tử so sánh (quan hệ) 
==	bằng 
!=	không bằng 
<	 nhỏ hơn 
>	 lớn hơn 
<=	nhỏ hơn hoặc bằng 
>=	lớn hơn hoặc bằng 
Toán tử luận lý 
	! 	:	 not 
	 && 	:	 and 
	 || 	: 	 or 
21 
3.3.3. Toán tử, biểu thức (tt) 
Toán tử điều kiện 
	Cú pháp: điều_kiện ? biểu_thức1:biểu_thức2 
Nếu điều_kiện là true, biểu_thức1 được thực thi; Nếu là false, biểu_thức2 được thực thi . 
Các biểu thức 
Một biểu thức là một sự kết hợp giữa các toán tử và các toán hạng . 
Nếu trong biểu thức có chứa số thực thì kết quả trả về số thực . 
Lưu ý độ ưu tiên của các toán tử trong 1 biểu thức 
22 
3.3.3. Toán tử, biểu thức (tt) 
instanceof : toán tử kiểm tra 1 đối tượng có thuộc 1 lớp nào đó true | false 
class InstanceOfDemo 
{ 
	 public static void main (String args[]) 
 { 
	 	InstanceOfDemo t = new InstanceofDemo(); 
 	if ( t instanceof InstanceOfDemo) 
 System.out.println(“ Yes”); 
 	else 
 System.out.println(“ NO”); 
 } 
} 
23 
Cấu trúc điều khiển – Rẽ nhánh 
24 
3.3.4. Các cấu trúc lệnh trên Java 
 Cấu trúc if 
 if (Condition) 
 { 
	 	Statements; 
 } 
	else 
 { 
	 	Statement; 
 } 
Cấu trúc switch 
switch (Expression) 
{ case Cons1: Statements; 	break ; 
 case Cons2: Statements; 	break ; 
 . . . 
 default : Statements; 
 } 
Cấu trúc điều khiển – Rẽ nhánh (tt) 
Thường một lệnh break được dùng ở cuối danh sách lệnh của mỗi case. Một cấu trúc switch có thể có một case default 
Kết quả của biểu_thức trong switch phải là kiểu số nguyên ( byte , short , int , long ) hoặc char. 
Không thể là boolean hoặc số thực ( float , double ) 
25 
3.3.4. Các cấu trúc lệnh trên Java 
Cấu trúc lặp 
26 
3.3.4. Các cấu trúc lệnh trên Java (tt) 
while (condition) 
{ 
 Statements; 
} 
do 
{ 
 Statements; 
} while (condition); 
for ( varInit ; Condition ; Statements) 
{ 
	Statements1; 
} 
3.4. Kiến trúc chương trình xây dựng trên Java 
Chương trình nguồn (source code) được viết bằng ngôn ngữ Java 
Các chương trình được biên dịch thành các file dạng lớp (*. class) 
Các file .class được nạp vào bộ nhớ và thực thi bởi máy ảo Java (JVM) 
27 
Hello.java 
Java Compiler 
Hello.class 
Run-Time Environment 
Java 
Virtual 
Machine 
Object.class 
String.class 
Java API class files 
3.4. Kiến trúc chương trình  (tt) 
JVM và Java “bytecode ” 
Chương trình Java không biên dịch mã nguồn thành ngôn ngữ máy đích mà biên dịch thành file dạng “bytecode” – file *.class 
Mỗi HĐH sẽ có thể hiện riêng của máy ảo Java – JVM 
Mã bytecode làm việc với JVM và JVM làm việc với HĐH 
28 
3.4. Kiến trúc chương trình  (tt) 
Các thành phần chính của một tập tin mã nguồn java 
Gói – Package, Thư viện có sẵn – Library, Lớp – Class 
Package 
Các class được lưu trong một khối thống nhất gọi là package 
Cú pháp: package ; 
Các gói có thể được lồng vào nhau như cấu trúc thư mục 
Ưu điểm: 
Các lớp được tổ chức riêng trong các gói riêng 
Trong một gói không các lớp không trùng tên, trong một dự án lớn việc trùng tên các gói khác nhau. 
Dễ quản lý trong các dự án lớn 
Tên lớp có thể dùng định danh đối tượng 
29 
3.4. Kiến trúc chương trình  (tt) 
Library 
Dùng thư viện có sẵn 
Cú pháp: import ; 
Ví dụ: import java.util.*; import java.io.File,  
Class 
Cú pháp 
class ClassName 
{ 
//fields, constructors 
// method declaration 
} 
30 
3.4. Kiến trúc chương trình  (tt) 
31 
Tên của lớp 
Sử dụng quy tắc đặt tên 
Luôn viết hoa chữ cái đầu tiên 
Dùng danh từ để đặt tên 
Dữ liệu thành phần 
Là những dữ liệu cần phải có 
Khởi tạo 
Định nghĩa cách thức thể hiện 1 đối tượng 
Có tên giống tên lớp 
Giống như hàm trong C nhưng không có kiểu dữ liệu trả về 
Các phương thức (method) 
Những hành vi có thể thực hiện 
Như hàm trong C 
Sử dụng động từ để đặt tên 
Luôn viết thường chữ cái đầu tiên 
3.4. Kiến trúc chương trình  (tt) 
Để thực thi chương trình, trình ứng dụng Java (Java application) bắt buộc phải có 1 lớp mà trong đó định nghĩa phương thức main. 
Phương thức main() trong lớp public được triệu hồi bởi JVM để bắt đầu thực thi ứng dụng. 
32 
3.4. Kiến trúc chương trình  (tt) 
Đối tượng phải được tạo trước khi được sử dụng trong chương trình. 
Khai báo 1 biến để lưu giữ tham chiếu đến đối tượng (đối tượng chỉ có thể được thao tác thông qua tham chiếu) 
Tạo đối tượng: bằng cách sử dụng toán tử new (ngầm định gọi đến hàm khởi tạo – hàm dựng) 
33 
3.4. Kiến trúc chương trình  (tt) 
Gọi phương thức 
Sử dụng toán tử dấu chấm (the '.' operator) 
Cú pháp (Syntax): 
‘.’ 
34 
35