Click to edit Master subtitle style

THỪA KẾ

Khoa Công nghệ thông tin Trường Đại học Ngoại ngữ - Tin học, TP.HCM

CHƯƠNG 5:

1

Vấn đề tái sử dụng code & các hình thức Lý do thừa kế Lớp cơ sở Lớp dẫn xuất Sử dụng lớp cơ sở Constructor và thừa kế Access modifier: protected Lớp cơ sở của mọi lớp: Lớp object Lớp sealed và lớp partial

NỘI DUNG

2

Xuất phát từ nhu cầu: Sử dụng lại những đoạn code có sẵn Hoặc phát triển thêm từ những code có sẵn mà không phải viết lại từ đầu

Ưu điểm: Giảm chi phí Nâng cao khả năng bảo trì và khả năng mô hình hóa

Vấn đề tái sử dụng code

3

Lập trình cấu trúc: chương trình con OOP: nhiều loại đối tượng có thuộc tính, hành vi tương tự nhau tái sử dụng các lớp đã viết Trong một lớp vẫn tái sử dụng phương thức

Vấn đề tái sử dụng code

4

Có 3 hình thức: Sao chép lớp cũ thành 1 lớp khác Hạn chế: Dư thừa, khó quản lý khi có thay đổi

Kết tập (Aggregation): Lớp mới là tập hợp hoặc sử dụng (không thay đổi) các lớp đã có Thừa kế (Inheritance): Lớp mới phát triển thêm các thuộc tính hoặc phương thức từ lớp đã có

Các hình thức tái sử dụng code

5

KẾT TẬP (AGGREGATION)

6

Thành phần lớp mới chứa các đối tượng của lớp cũ

Lớp mới: Lớp chứa/Lớp toàn thể Sử dụng các thuộc tính và phương thức của lớp thành phần thông qua đối tượng

Lớp cũ: Lớp thành phần

Ví dụ: Lớp cũ: Điểm (Point) Lớp mới: Tam giác (Triangle) có 3 điểm

Kết tập (Aggregation)

7

Số lượng lớp thành phần trong lớp chứa có thể:

1 số nguyên dương (1, 2, 3, ...) Dải số (0..1, 1..n) Bất kỳ giá trị nào: * Không ghi: mặc định là 1

Ký hiệu quan hệ kết tập

8

Ví dụ quan hệ kết tập

9

public class Point { private int x; private int y; //Định nghĩa các phương thức }

public class Triangle { Point dinhA; //Đỉnh A Point dinhB; //Đỉnh B Point dinhC; //Đỉnh C //Định nghĩa các phương thức }

Cài đặt lớp Point và lớp Triangle có chức năng: Nhập Xuất Tính chu vi Tính diện tích

(Mỗi lớp phải có: Property get, set; constructor; kiểm tra ràng buộc nếu có)

Cài đặt lớp ListTriangle chứa danh sách các Triangle có chức năng: nhập, xuất và cho biết thông tin tam giác có diện tích lớn nhất

Bài tập tại lớp

10

Xây dựng chương trình trò chơi xúc xắc với cách chơi như sau:

Mỗi xúc xắc sẽ có giá trị ngẫu nhiên từ 1 đến 6 Quy định số lần gieo xúc xắc Hai người lần lượt gieo 1 hạt xúc xắc Sau mỗi lượt gieo, số điểm của lượt đó được tích lũy vào số điểm của người chơi tương ứng Sau các lượt gieo theo quy định, người thắng cuộc là người có tổng số điểm lớn hơn

Bài tập ví dụ

11

Xúc xắc (XucXac) Thuộc tính: giá trị của mặt (giaTri) Phương thức: sinh ngẫu nhiên giá trị mặt của xúc xắc (SinhGiaTri())

Người chơi (NguoiChoi) Thuộc tính: tên (ten), điểm (diem) Phương thức: gieo xúc xắc (GieoXucXac())

Phát hiện lớp và thông tin của lớp

12

Trận đấu (TranDau) Thuộc tính: xúc xắc (xucXac), 2 người chơi (nguoiChoi), số vòng chơi (soVong), người thắng cuộc (nguoiThang) Phương thức: bắt đầu (BatDau()), kết thúc (KetThuc), hiển thị thông tin (HienThi()), thực hiện trận đấu (ThucHienTranDau())

Phát hiện lớp và thông tin của lớp

13

Sơ đồ lớp

14

public class XucXac

private int giaTri; //Định nghĩa Constructor và Property get, set //tại đây … public void SinhGiaTri() { Random random = new Random(); this.giaTri = random.Next(1, 7); }

public class NguoiChoi

private String ten; private int diem; //Định nghĩa constructor, property get, set //tại đây ... public void GieoXucXac(XucXac xucXac) { Console.Write("> Nhan Enter …"); Console.ReadLine(); xucXac.SinhGiaTri(); this.diem += xucXac.GiaTri; //get giá trị xucXac Console.Write(" - Diem hien tai = " + this.diem); }

public class TranDau private XucXac xucXac; private NguoiChoi nguoiChoi1; private NguoiChoi nguoiChoi2; private NguoiChoi nguoiThang; private int soVong; //Định nghĩa constructor, property get, set tại đây... public void BatDau() { Console.WriteLine("Tran dau bat dau..."); for (int i = 1; i <= this.soVong; i++) { Console.WriteLine("***** Vong {0} *****", i); Console.WriteLine(nguoiChoi1.Ten+" gieo xuc xac"); nguoiChoi1.GieoXucXac(xucXac); Console.WriteLine(nguoiChoi2.Ten+" gieo xuc xac"); nguoiChoi2.GieoXucXac(xucXac); } }

public class TranDau

public void KetThuc() { int diem1 = nguoiChoi1.Diem; int diem2 = nguoiChoi2.Diem; if (diem1 > diem2) this.nguoiThang = this.nguoiChoi1; else if (diem2 > diem1) this.nguoiThang = this.nguoiChoi2; }

public class TranDau public void HienThi() { Console.WriteLine("*** Ket qua tran dau ***"); Console.WriteLine("- Diem cua {0}: {1}", nguoiChoi1.Ten, nguoiChoi1.Diem); Console.WriteLine("- Diem cua {0}: {1}", nguoiChoi2.Ten, nguoiChoi2.Diem); if (nguoiThang != null) Console.WriteLine("Nguoi thang: " + nguoiThang.Ten); else Console.WriteLine("Tran dau hoa!!!"); } public void ThucHienTranDau() { BatDau(); KetThuc(); HienThi(); }

Hãy viết lại các lớp trong Bài tập ví dụ trên để thoả yêu cầu sau:

Có thêm thuộc tính soBanThang ghi lại số bàn thắng Cho biết số ván đấu (>2), nếu người chơi nào thắng quá bán đầu tiên thì sẽ thắng VD: Giả sử 2 người chơi phải chơi 3 ván đấu. Nếu người chơi nào thắng trước 2 ván thì người chơi đó thắng cả trận đấu Nếu hòa thì tính điểm để kết luận người thắng

Bài tập về nhà

20

THỪA KẾ

21

Đóng gói (Encapsulation) và Giao diện (Interface) Ẩn chi tiết của lớp (Đóng gói), chỉ cung cấp các phương thức cần thiết để dùng (Giao diện)

Thừa kế (Inheritance) Tạo lớp mới thừa kế lớp đã có

Đa hình (Polymorphism) Khả năng tạo ra các lớp dẫn xuất, cài đặt cùng một method của lớp cơ sở theo những cách khác nhau (tùy từng lớp dẫn xuất)

3 nguyên tắc lập trình hướng đối tượng

22

Tạo lớp mới bằng cách phát triển từ lớp đã có

Lớp mới thừa kế những thành viên đã có trong lớp

cũ

Lớp cũ: Lớp cha (superclass), lớp cơ sở (baseclass)

Lớp mới: Lớp con (subclass), lớp dẫn xuất (derived

class)

Thừa kế (Inheritance)

23

Lớp cơ sở Lớp tổng quát hơn trong mối quan hệ “is-a” Có cùng tập thuộc tính và hành vi

Lớp dẫn xuất Lớp cụ thể hơn trong một quan hệ “is-a” Có cùng tập thuộc tính và hành vi (do kế thừa từ lớp cơ sở), cộng thêm tập thuộc tính và hành vi của riêng nó

Kế thừa

24

Ký hiệu kế thừa

Lớp Student thừa kế Person Lớp Student tái sử dụng mọi thứ của lớp Person Mọi thay đổi của lớp Person sẽ tự động thay đổi trong lớp Student

Ví dụ

26

Kết tập vs Kế thừa

Kế thừa Kết tập

Tái sử dụng mã nguồn

thông qua lớp

Tái sử dụng mã nguồn

thông qua đối tượng

Quan hệ “là một loại” Quan hệ “là một phần”

Ví dụ: Tam giác vuông là một

loại tam giác

Ví dụ: Tam giác có 3 đỉnh

Đơn kế thừa (single inheritance): chỉ có một lớp

cha

Đa kế thừa (multiple inheritance): có nhiều lớp cha

Các dạng kế thừa

28

Nhận biết kế thừa?

class A

class B

class AB

class A class B

LỚP CƠ SỞ

30

Lớp cơ sở (base class, superclass, parent class) là bất kỳ lớp thông thường nào mà được dùng cho lớp khác thừa kế

Lớp cơ sở

class Person { public string Email { get; set; } public string Name { get; set; } public Person() { Email = ""; Name = ""; }

public Person(string name) { Name = name; } public Person(string name, string email) { Name = name; Email = email; } }

31

LỚP DẪN XUẤT

32

Lớp dẫn xuất (derived class, subclass, child class) là lớp dựa trên hay mở rộng một lớp khác

Lớp dẫn xuất

Lớp Student dẫn xuất từ lớp Person Lớp Student thừa kế từ lớp Person

33

Tạo lớp dẫn xuất

Lớp dẫn xuất

class Student : Person { // ... }

class Student : Person { public string StudentID { get; set; } public Student(string studentID) { StudentID = studentID; Name = "NA"; Email = "NA"; } }

34

Lớp Student có Property: StudentID Thừa kế các biến, các properties, các methods của Person

• Name • Email

Chú ý: Một lớp có thể thừa kế từ lớp mà lớp đó lại thừa kế từ lớp khác.

Giải thích

35

SỬ DỤNG LỚP DẪN XUẤT

36

Cách 1: Sử dụng như bất kỳ lớp nào khác Cách 2: Student là một kiểu đặc biệt của Person nên có thể đặt Student vào trong biến kiểu Person

Biến person là một student có mã 15TH123456 Nhưng person chỉ được dùng những thứ có trong person

Sử dụng lớp dẫn xuất

Person person = new Person(“Khánh Phương”); Student student = new Student(“15TH123456”);

Person person = new Student(“15TH123456”);

37

Ví dụ: int x = 20.5; //error? double y = 10; //OK?

Upcasting: đối tượng lớp dẫn xuất được nhìn nhận như đối tượng lớp cơ sở: Thực hiện tự động Downcasting: đối tượng lớp cơ sở được nhìn nhận như đối tượng lớp dẫn xuất: Phải ép kiểu

Kiểm tra kiểu và ép kiểu (casting)

38

person là một Student có mã 15TH123456 nhưng lại dùng như Person Để kiểm tra đối tượng có kiểu gì: từ khóa is

Kiểm tra kiểu và ép kiểu (casting)

Person person = new Student(“15TH123456”);

Person person = new Student(“15TH123456”); if (person is Student) { Student student = (Student) person; // Làm những gì chúng ta muốn với student }

39

Thay vì ép kiểu, có một cách khác để chuyển một kiểu đối tượng sang kiểu khác :

Dùng từ khóa ‘as’

Từ khóa ‘as’

Person person = new Student(“15TH123456”); Student student = person as Student;

40

So sánh casting và as

Từ khóa ‘as’

class Person { } class Student : Person { } class Teacher : Person { }

41

So sánh casting và as

Từ khóa ‘as’

Person person = new Teacher(); Student = (Student) person;

Person person = new Teacher(); Student = person as Student; if (person != null) { //… }

42

Một thuận lợi là chúng ta có thể tạo một mảng của lớp cơ sở, và đặt bất kỳ lớp dẫn xuất nào vào đó

Dùng thừa kế trong mảng

Person[] people = new Person[5]; people[3] = new Student(“15TH123456”); people[4] = new Teacher();

43

CONSTRUCTOR VÀ THỪA KẾ

44

Lớp dẫn xuất sẽ thừa kế Fields Methods, Properties, Indexers, Events

Lớp dẫn xuất không thừa kế constructor

Không thể dùng constructor của lớp cơ sở để tạo lớp dẫn xuất Chúng ta phải tự tạo constructor của lớp dẫn xuất

Constructor trong thừa kế

45

Khi lớp dẫn xuất định nghĩa constructor, nó cần gọi một trong những constructor của lớp cơ sở Mặc định, constructor của lớp dẫn xuất gọi constructor không tham số của lớp cơ sở

Constructor trong thừa kế

46

Tình huống: Nếu lớp cơ sở Không có constructor không tham số Constructor của lớp dẫn xuất muốn gọi constructor khác (không phải constructor không tham số)

Giải pháp: Dùng từ khóa “base”

Constructor trong thừa kế

47

Constructor trong thừa kế

class Person { // … public Person() { Email = ""; Name = ""; } public Person(string name) { Name = name; } // … }

class Student : Person { // … public Student(string studentID) : base(“No name”) { StudentID = studentID } // … }

48

ACCESS MODIFIER: PROTECTED

49

Đã học, thành viên lớp: private public

Khi thừa kế, chúng ta có thêm

protected • Trong lớp có thể dùng • Lớp dẫn xuất có thể dùng

Thành viên protected

50

LỚP OBJECT

51

Bất kỳ lớp nào chúng ta tạo ra đều dẫn xuất từ một lớp đặc biệt: lớp object Lớp object: Lớp cơ sở của mọi lớp (trực tiếp hay gián tiếp) Có thể dùng lớp object để lưu lớp dẫn xuất

Lớp object

object student = new Student(“15TH123456”);

52

Trả về chuỗi biểu diễn (mô tả) đối tượng

Phương thức ToString()

class Student { … public override string ToString() { return Name; } }

class Point { double x, y; … public override ToString() { return “(” + x + “,” + y + “)”; } }

53

LỚP SEALED VÀ LỚP PARTIAL

54

Có lúc cần ngăn cản một lớp cho thừa kế Dùng từ khóa sealed

Lớp sealed

sealed class Student: Person { }

sealed class Something { }

55

Đôi lúc một lớp trở nên lớn Chia lớp thành các lớp nhỏ hơn Chia lớp thành nhiều file hay nhiều section (dùng từ khóa partial)

Lớp partial

public partial class Something { public void DoSomething { } }

public partial class Something { public void DoSomethingElse { } }

56

Thiết kế các lớp cần thiết (áp dụng kỹ thuật kế thừa) để quản lý thông tin của một giảng viên và sinh viên

Đối với sinh viên gồm các thông tin và hành vi: Họ tên Tuổi Tên trường học Số tín chỉ đã tích luỹ Cập nhật số tín chỉ Hiển thị thông tin

Bài tập

57

Đối với giảng viên gồm các thông tin và hành vi: Họ tên Tuổi Tên trường công tác Học vị Hệ số lương Mức lương cơ bản Hiển thị thông tin

Bài tập …

58

Thừa kế là cách tái sử dụng code bằng cách mở rộng lớp cơ sở thành lớp cụ thể (lớp dẫn xuất) Bất kỳ lớp nào cũng có thể làm lớp cơ sở (trừ lớp sealed) Lớp dẫn xuất thừa kế các thành viên của lớp cơ sở (trừ private)

Fields Methods, Properties, …

Thừa kế: class Something : Another {…} protected access modifier: mọi nơi trong lớp có thể truy cập và lớp dẫn xuất cũng có thể truy cập

ĐIỂM CHÍNH

59