OOP (lập trình hướng đối tượng) là một phương thức lập trình rất quan trọng và được sử dụng phổ biến. Hầu hết các ngôn ngữ lập trình và framework như Java, Python, PHP, .NET,… đều hỗ trợ OOP. Vậy, OOP là gì? Những nguyên tắc cơ bản của OOP như thế nào? Developer (lập trình viên) cần biết điều gì về OOP? Cùng TopOnSeek tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé!
>>> Xem thêm các bài viết liên quan:
Hướng dẫn cách push code lên git chi tiết, đơn giản
API Testing là gì? Hiểu đúng về Test API cho người mới bắt đầu
API Key là gì? 8 lợi ích không thể bỏ qua của API Key
Lập trình hướng đối tượng (OOP) là gì?
OOP (viết tắt của từ Object Oriented Programming) – lập trình hướng đối tượng là một mô hình lập trình cho phép các lập trình viên tạo ra code để trừu tượng hóa các đối tượng và dữ liệu. Lập trình hướng đối tượng cho phép lập trình viên tập trung vào đối tượng hơn những logic thực hiện. Điều này giúp dễ quản lý, tái sử dụng và bảo trì code.
>>> Xem thêm: NoxPlayer Là Gì? Hướng Dẫn Cài Đặt Chi Tiết NoxPlayer
Đối tượng (Object) và Lớp (Class) trong OOP là gì?
Cấu trúc của lập trình hướng đối tượng bao gồm:
Lớp (Class)
Lớp là sự trừu tượng hóa của các đối tượng, những đối tượng có đặc điểm chung sẽ được tập hợp thành một lớp. Hiểu đơn giản, Lớp có thể xem như là một “khuôn đúc”, “phôi” của các đối tượng. Một Lớp bao gồm 2 thông tin: thuộc tính và phương thức.
- Phương thức (Method): Là hàm mô tả hành vi của một đối tượng. Ví dụ: con người có những hành vi như đi, đứng, ăn, uống, trò chuyện, nhắn tin,…
- Thuộc tính (Properties): Thuộc tính thể hiện trạng thái, đặc tính, thông tin của một đối tượng. Ví dụ: con người có những thuộc tính như mắt, tay, chân, địa chỉ nhà, địa chỉ email,…
Đối tượng (Object)
Đối tượng là các “tập hợp con” của class. Các đối tượng có thể tồn tại trên thực tế hoặc chỉ là một thực thể trừu tượng.
>>> Xem thêm: TreeSize – Phần mềm giải phóng dung lượng [2023]
Sự khác biệt giữa Đối tượng và Lớp
Hiểu đơn giản, Lớp là một khuôn mẫu và đối tượng là một thực thể trong khuôn mẫu đó. Ví dụ: Con người là lớp (Class), con người có:
- Các đặc điểm, thuộc tính (Properties): có 2 mặt, mũi, miệng, 2 chân, 2 tay, có cảm xúc, có chiều cao, cân nặng, giới tính, giao tiếp bằng nhiều giác quan và phương tiện truyền thông,…
- Các hành động (Method): ăn, nói chuyện, làm việc, gửi email, ngủ, các hoạt động giải trí,…
Và đối tượng (Object) trong lớp con người được xác định là người Việt Nam.
>>> Xem thêm: Trình giả lập Android: TOP 18 phần mềm giả lập Android tốt, nhẹ nhất cho PC và Mac
4 tính chất cơ bản của OOP
Lập trình hướng đối tượng dựa trên các nguyên tắc sau:
1. Tính đóng gói (Encapsulation):
Nguyên tắc đóng gói là việc đưa những phương thức và thuộc tính liên quan vào cùng một đơn vị (unit), ở đây có thể hiểu là lớp (Class). Điều này cho phép mỗi nhóm thực hiện những công năng đặc trưng của nó.
Tính đóng gói cho phép các thông tin quan trọng được bảo mật. Đặc tính này được triển khai bằng cách sử dụng access modifier: public, private, protected, internal. Cụ thể:
public: có thể truy cập từ bất cứ đâu
private: chỉ có thể truy cập bên trong class
Protected: chỉ có thể truy cập ở bên trong class và các class kế thừa từ class đó
Internal: Tương tự public nhưng chỉ hạn chế trong 1 assembly (chỉ những class cùng assembly mới có quyền truy cập vào class khai báo internal)
Đặc điểm ẩn dữ liệu này giúp bảo mật chương trình tốt hơn và tránh hỏng dữ liệu ngoài ý muốn.
>>> Xem thêm: Web Navigation là gì? Những nguyên tắc xây dựng Web Navigation
2. Tính trừu tượng (Abstraction):
Nguyên tắc trừu tượng giúp khái quát đối tượng. Các lập trình viên chỉ cần nắm được những thuộc tính cần thiết để xử lý bài toán lập trình đang làm, không nhất thiết phải biết toàn bộ cơ chế bên trong của đối tượng. Điều này giúp quá trình lập trình trở nên dễ dàng hơn.
Ví dụ: Thầy cô cần thống kê thông tin cá nhân của học sinh lớp mình, họ chỉ cần quan tâm đến:
- Họ và tên
- Giới tính
- Thông tin liên hệ
- …
Thầy cô sẽ không được biết, cũng như không cần quan tâm đến các yếu tố:
- Quan hệ bạn bè
- Sở thích cá nhân
- Thói quen sinh hoạt
- …
>>> Xem thêm: IT Là Gì? Học Và Làm IT Là Làm Gì? Tìm Hiểu Chi Tiết Ngành IT 2023
3. Tính kế thừa (Inheritance):
Nguyên tắc kế thừa hiểu đơn giản là việc tạo ra lớp con (lớp mới) thừa hưởng, tái sử dụng phương thức, thuộc tính của lớp cha (lớp cũ). Ngoài phần kế thừa, các lớp con sẽ phát triển và bổ sung thêm những phần mới so với lớp cha. Đặc tính này giúp mã nguồn được sử dụng một cách tối ưu nhất.
Ví dụ: Lớp con là điện thoại Samsung (có đủ thuộc tính về màu sắc, hệ điều hành, công năng,…) được hình thành từ lớp cha là điện thoại thông minh (có thuộc tính như bộ nhớ, công năng cơ bản, màu sắc cơ bản,…)
>>> Xem thêm: Data Science là gì? Tố chất cần có của một Data Scientist
4. Tính đa hình (Polymorphism)
Tính đa hình trong OOP cho phép các đối tượng thực hiện những chức năng giống nhau theo cách khác nhau. Ví dụ, cả chó và mèo đều nhận lệnh “kêu đi!” từ chủ nhân, tuy nhiên chó sẽ trả lời lệnh đó là “gâu gâu” trong khi mèo trả lời “meo meo”.
>>> Xem thêm: Data Mining là gì? Các công cụ khai phá dữ liệu phổ biến nhất 2023
Ví dụ cụ thể về OOP
Dưới đây là một ví dụ đơn giản về code OOP (Object-Oriented Programming) trong Python để hiển thị cách tạo một lớp (class) và các đối tượng (objects) của nó:
class HinhChuNhat:
def __init__(self, chieu_dai, chieu_rong):
self.chieu_dai = chieu_dai
self.chieu_rong = chieu_rong
def tinh_dien_tich(self):
return self.chieu_dai * self.chieu_rong
def tinh_chu_vi(self):
return 2 * (self.chieu_dai + self.chieu_rong)
# Tạo đối tượng hình chữ nhật
hinh_chu_nhat1 = HinhChuNhat(5, 3)
hinh_chu_nhat2 = HinhChuNhat(4, 4)
# Sử dụng phương thức của đối tượng để tính diện tích và chu vi
dien_tich1 = hinh_chu_nhat1.tinh_dien_tich()
chu_vi1 = hinh_chu_nhat1.tinh_chu_vi()
dien_tich2 = hinh_chu_nhat2.tinh_dien_tich()
chu_vi2 = hinh_chu_nhat2.tinh_chu_vi()
# In kết quả
print("Diện tích hình chữ nhật 1 là:", dien_tich1)
print("Chu vi hình chữ nhật 1 là:", chu_vi1)
print("Diện tích hình chữ nhật 2 là:", dien_tich2)
print("Chu vi hình chữ nhật 2 là:", chu_vi2)Trong ví dụ này, chúng ta đã tạo một lớp HinhChuNhat với hai thuộc tính (chieu_dai và chieu_rong) và ba phương thức (__init__, tinh_dien_tich, và tinh_chu_vi). Sau đó, chúng ta tạo hai đối tượng hình chữ nhật và sử dụng các phương thức của đối tượng để tính diện tích và chu vi của chúng.
>>> Xem thêm: Data Warehouse là gì? Đặc điểm, thành phần, cách thức hoạt động và ứng dụng
Các ưu điểm của OOP
OOP là một trong những phương thức lập trình được sử dụng phổ biến bởi vì nó sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật, cụ thể:
- Tính mô-đun: Tính đóng gói cho phép các đối tượng được khép kín, giúp việc khắc phục sự cố và phát triển hợp tác trở nên dễ dàng hơn.
- Khả năng tái sử dụng: Code có thể được sử dụng lại thông qua tính kế thừa, nghĩa là một nhóm không phải viết cùng một mã nhiều lần.
- Năng suất: Lập trình viên có thể xây dựng chương trình mới nhanh hơn thông qua việc sử dụng nhiều thư viện hoặc tái sử dụng code.
- Dễ dàng nâng cấp và mở rộng: Lập trình viên có thể thực hiện các chức năng của hệ thống một cách độc lập.
- Mô tả giao diện chỉn chu: Việc mô tả các hệ thống bên ngoài trở nên rất đơn giản, vì OOP sử dụng thông điệp để liên kết các đối tượng.
- Bảo vệ tốt: Bằng cách sử dụng tính năng đóng gói và trừu tượng hóa, code phức tạp sẽ được ẩn đi, việc bảo trì phần mềm dễ dàng hơn và các giao thức Internet được bảo vệ tốt hơn.
- Tính linh hoạt: Tính đa hình cho phép một hàm duy nhất thích ứng với lớp mà nó được đặt. Các đối tượng khác nhau cũng có thể đi qua cùng một giao diện.
>>> Xem thêm: Google Colab là gì? So sánh với Jupyter Notebook và Hướng dẫn sử dụng Google Colab
Hạn chế của OOP
Mô hình lập trình hướng đối tượng đã bị chỉ trích vì nhiều lý do. Mối quan tâm lớn nhất là OOP quá nhấn mạnh vào thành phần dữ liệu của quy trình phát triển phần mềm mà không tập trung đủ vào tính toán hoặc thuật toán. Ngoài ra, mã OOP có thể phức tạp hơn khi viết và mất nhiều thời gian biên dịch hơn.
>>> Xem thêm: SQL là gì? Ngôn ngữ lập trình SQL làm được những gì?
Các phương pháp thay thế cho OOP bao gồm:
- Lập trình chức năng: phương thức này bao gồm các ngôn ngữ như Erlang và Scala, được sử dụng cho các hệ thống viễn thông và có khả năng chịu lỗi.
- Lập trình có cấu trúc hoặc mô-đun: phương thức này bao gồm các ngôn ngữ như PHP và C#.
- Lập trình bắt buộc: Sự thay thế này cho OOP tập trung vào chức năng hơn là mô hình, bao gồm ngôn ngữ C++ và Java.
- Lập trình khai báo: Phương pháp lập trình này bao gồm các tuyên bố về nhiệm vụ hoặc kết quả mong muốn. Tuy nhiên, nó không đưa ra cách giải quyết nhiệm vụ đó. Ngôn ngữ lập trình khai báo bao gồm Prolog và Lisp.
- Lập trình logic: Phương pháp này chủ yếu dựa trên logic hình thức và sử dụng các ngôn ngữ như Prolog. Nó tập trung vào các nhiệm vụ có thể hưởng lợi từ truy vấn logic.
>>> Xem thêm: RESTful API là gì? Cách thức hoạt động và ưu điểm của RESTful API
Ngôn ngữ lập trình OOP
Python
Một trong những điểm mạnh của Python là cú pháp đơn giản và dễ đọc. Điều này giúp người lập trình tập trung vào thiết kế và triển khai các lớp và đối tượng một cách dễ dàng. Python cũng cung cấp nhiều thư viện và framework hỗ trợ OOP. Ví dụ: Django cho phát triển ứng dụng web, NumPy và pandas cho xử lý dữ liệu số liệu, và nhiều thư viện khác cho nhiều mục đích khác nhau.
>>> Xem thêm: Git commit là gì? Cách sử dụng Git commit chi tiết
Java
Java là một trong những ngôn ngữ lập trình đối tượng (OOP) phổ biến và mạnh mẽ nhất. Java được thiết kế với triết lý chính là lập trình hướng đối tượng, cho phép người lập trình xây dựng phần mềm thông qua việc tạo ra các đối tượng có thể tái sử dụng và tương tác với nhau.
Trong Java, mọi thứ đều là đối tượng. Ngay cả các kiểu dữ liệu cơ bản như số nguyên và ký tự cũng được biểu diễn dưới dạng đối tượng. Điều này giúp tạo ra một mô hình lập trình đồng nhất và dễ hiểu. Một đối tượng trong Java bao gồm dữ liệu (thuộc tính) và mã (phương thức) để thực hiện các hoạt động liên quan đến đối tượng đó.
>>> Xem thêm: Figma là gì? Hướng dẫn cách sử dụng và những ưu điểm của Figma
Ruby
Hệ thống lớp và đối tượng của Ruby rất mạnh mẽ, cho phép lập trình hướng đối tượng thuần túy. Mọi thứ trong Ruby đều là một đối tượng, từ chuỗi, số, đối tượng tuỳ chỉnh cho đến cả lớp (class) và phương thức (method). Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng mã nguồn có cấu trúc gọn gàng và dễ bảo trì.
>>> Xem thêm: ERP là gì? Vai trò của phần mềm ERP đối với doanh nghiệp
Scala
Scala kết hợp tính năng của lập trình hướng đối tượng và lập trình hàm một cách tự nhiên. Điều này cho phép người lập trình sử dụng cả hai phong cách lập trình để giải quyết các vấn đề phức tạp. Scala có cú pháp đa dạng và mạnh mẽ, cho phép bạn viết mã nguồn dễ đọc và hiểu.
JADE
JADE có khả năng tạo ra các agent thông qua lập trình hướng đối tượng, cho phép phát triển các ứng dụng có khả năng tự quản lý và tương tác với nhau trong một môi trường phân tán. JADE hỗ trợ việc triển khai các tác vụ phân tán và cung cấp các công cụ quản lý tài nguyên, định tuyến thông tin, và giao tiếp giữa các đại diện.
>>> Xem thêm: Chat GPT là gì? Cách sử dụng siêu AI ChatGPT
JavaScript
Trong JavaScript, bạn có thể tạo lớp (class) bằng cách sử dụng các hàm tạo (constructor functions) hoặc sử dụng khái niệm mới hơn là lớp (class) được giới thiệu trong phiên bản JavaScript ES6. Bạn có thể tạo các đối tượng từ các lớp này, thêm thuộc tính và phương thức, và sử dụng chúng để tạo các ứng dụng web phức tạp.
>>> Xem thêm: Meta keywords trong WordPress là gì? Meta keywords với SEO
Emerald
Emerald được xây dựng trên nền tảng của ngôn ngữ lập trình Object-Oriented. Emerald tập trung vào tính đồng thời (concurrency) bằng cách sử dụng cơ chế như “nguyên tắc truyền thông qua giao tiếp” (principle of communication through communication) và “các đối tượng không có tương tác” (objects with no shared state). Điều này giúp người lập trình xây dựng các hệ thống phân tán một cách an toàn và dễ quản lý.
>>> Xem thêm: Google Bard hiện có thể giúp bạn viết Code như ChatGPT
C++
Một trong những ưu điểm của C++ là hiệu suất và kiểm soát về tài nguyên. Ngôn ngữ này cho phép người lập trình quản lý bộ nhớ và tài nguyên phần cứng một cách cụ thể. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao như phần mềm nhúng và game.
C++ có thể trở nên phức tạp và dễ gây lỗi nếu không được sử dụng đúng cách. C++ là một ví dụ tuyệt vời về sự kết hợp giữa tính mạnh mẽ của lập trình hướng đối tượng và hiệu suất của lập trình gần với phần cứng, và nó vẫn tiếp tục là một ngôn ngữ quan trọng trong thế giới lập trình.
>>> Xem thêm: Sharepoint là gì? Cập nhật 3 tính năng mới nhất tháng 3/2023
Visual Basic .NET
VB.NET cung cấp một số tính năng mạnh mẽ cho lập trình hướng đối tượng. Khả năng xây dựng các lớp tùy chỉnh và kế thừa từ lớp cha (base class) đã có sẵn trong .NET Framework, giúp tạo nên ứng dụng có cấu trúc rõ ràng và hiệu quả.
>>> Xem thêm: Hướng dẫn cách nhập lượt chuyển đổi từ Salesforce vào Google Ads
PHP
PHP hỗ trợ tạo ra các lớp và đối tượng dễ dàng. Hơn nữa, PHP có tích hợp một số tính năng quan trọng của OOP. Ví dụ, bạn có thể tạo ra một lớp User để đại diện cho người dùng trong ứng dụng web. Sau đó kế thừa nó để tạo các lớp con như AdminUser hoặc CustomerUser với các phương thức và thuộc tính riêng.
Trên đây là những chia sẻ của TopOnSeek giải đáp thắc mắc OOP là gì? và những vấn đề xoay quanh lập trình hướng đối tượng. TopOnSeek mong rằng, bài viết trên đã đem lại thông tin hữu ích cho các bạn, đặc biệt là những bạn có hứng thú với ngành IT. Tìm hiểu thêm về những kiến thức hữu ích tại Blog của TopOnSeek.
