OOP là gì? Nguyên lý cơ bản của lập trình hướng đối tượng

OOP hay được biết đến là Lập trình hướng đối tượng là một trong các kỹ thuật lập trình rất là quan trọng, được sử dụng phổ biến hiện nay. Hầu hết các ngôn ngữ lập trình hiện nay như Java, PHP, Python, C++… đều hỗ trợ OOP. Để hiểu rõ hơn OOP là gì? Cũng như các đặc tính cơ bản trong OOP. Mời các bạn cùng Mona Media khám phá trong bài viết dưới đây nhé!

OOP là gì?

OOP là từ viết tắt của cụm từ Object Oriented Programming. Nó có nghĩa tiếng Việt là lập trình hướng đối tượng. Đây là một phương pháp lập trình dựa trên những khái niệm về đối tượng và lớp. OOP thường tập trung vào những đối tượng thao tác hơn là tập trung vào logic để có thể thao tác chúng.

OOP chính là một nền tảng quen thuộc của những mẫu thiết kế phần mềm hiện nay. OOP đặt ra những mục tiêu quản lý source code giúp gia tăng được khả năng tái sử dụng. Và quan trọng hơn hết chính là nó có thể tóm gọn được những thủ tục đã biết trước tính chất thông qua quá trình sử dụng các đối tượng này.

Hiện nay, lập trình hướng đối tượng được đánh giá là có tầm quan trọng cao. Do đó, nó được sử dụng rất phổ biến. Sau đây là phần giải thích cụ thể về OOP.

Đối tượng

Mỗi một đối tượng sẽ gồm có 2 thông tin là thuộc tính và phương thức;

• Thuộc tính: là những thông tin, đặc điểm của đối tượng mà những lập trình viên hướng đến.
• Phương thức: Chính là những thao tác, hành động mà đối tượng lập trình có thể thực hiện.

Lớp

Mỗi một lớp sẽ là một kiểu dữ liệu và nó sẽ bao gồm nhiều thuộc tính cũng như phương thức đã được định nghĩa ở phần trước. Nó được xem là sự trừu tượng hóa của nhiều đối tượng. Lớp hoàn toàn khác với những kiểu dữ liệu thông thường. Mỗi một lớp sẽ là một đơn vị gồm những sự kết hợp giữa phương thức và thuộc tính.

Sự khác nhau giữa đối tượng và lớp

Sự khác nhau giữa lớp và đối tượng có thể hiểu như sau: Lớp như là khuôn mẫu, còn đối tượng là một thực thể được thể hiện dựa trên khuôn mẫu đó.

Ví dụ: Để nói về loài chó, bạn có thể hiểu nó là lớp chó có:

• Các thông tin và đặc điểm: 2 mắt, 4 chân, có đuôi, có chiều cao và cân nặng cũng như màu lông,…
• Các hành động như: sủa, chạy, đi, ăn, ngủ,…

Đối tượng được hiểu ví dụ như đó chính là con chó Phú Quốc ta đang nuôi ở trong nhà cũng mang đặc tính của lớp chó.

Ưu điểm của lập trình hướng đối tượng OOP là gì?

OOP được sử dụng phổ biến được xem là một trong những kỹ thuật lập trình quan trọng nhờ vào sở hữu nhiều đặc điểm nổi bật như:

• Code OOP hoàn toàn có thể được sử dụng lại nên sẽ tiết kiệm được tài nguyên cho các lập trình viên. Giúp tối ưu và tái sử dụng code một cách hiệu quả.
• OOP mô hình chuyển hóa được các thứ phức tạo dưới dạng những cấu trúc đơn giản.
• OOP giúp cho quá trình sửa lỗi trở nên dễ dàng hơn. So với quá trình tìm lỗi ở nhiều vị trí khác ở trong code, thì tìm lỗi ở trong các lớp sẽ đơn giản và ít tốn thời gian hơn.
• OOP sở hữu tính bảo mật cao, nó có khả năng bảo vệ các thông tin thông qua việc đóng gói.
• Dựa trên nguyên lý về kế thừa trong quá trình mô tả các lớp, nó sẽ có thể giúp loại bỏ các chương trình bị lặp, dư.
• Đảm bảo rút ngắn thời gian trong quá trình xây dựng hệ thống và giúp tăng năng suất thực hiện.
• Sự xuất hiện của 2 khái niệm lớp và đối tượng được xem là đặc trưng của phương pháp lập trình hướng đối tượng. Nó đã giải quyết được những khuyết điểm của phương pháp lập trình hướng cấu trúc đã để lại. Ngoài ra 2 khái niệm còn giúp biểu diễn tốt hơn về thế giới thực trên máy tính.

Những đặc tính cơ bản của OOP

Lập trình hướng đối tượng OOP sở hữu đa đặc tính cơ bản cụ thể như:

Tính đóng gói (Encapsulation)

Mọi dữ liệu cũng như phương thức có liên quan sẽ được đóng gói thành các lớp để tạo sự tiện lợi cho quá trình sử dụng cũng như quản lý. Nhờ quá trình này mà mỗi lớp đều sẽ được xây dựng nhằm thực hiện một nhóm chức năng đặc trưng riêng của lớp đó. Tính đóng gói sẽ giúp ẩn đi một số các thông tin và chi tiết cài đặt nội bộ mà bên ngoài không thể nhìn thấy.

Trong trường hợp bạn nhìn thấy trạng thái đối tượng không hợp lệ là do: Nó chưa được kiểm tra tính hợp lệ hoặc những bước thực hiện không đúng quy trình hay đã bị bỏ qua. Do vậy, bạn cần lưu ý trong OOP có nguyên tắc là luôn phải khai báo những trạng thái bên trong của đối tượng là private và nó chỉ cho quy cập qua: public/protected method/property

Một ví dụ là: Ta thấy một viên thuốc chữa cảm. Chúng ta chỉ có thể biết nó chữa cảm sổ mũi nhức đầu và một số thành phần chính của nó. Còn cụ thể bên trong nó có hoạt chất gì thì ta hoàn toàn không biết.

Tính năng kế thừa (Inheritance)

Tính kế thừa cho phép xây dựng một lớp mới dựa vào những định nghĩa của lớp đã có. Có nghĩa là các lớp cha có thể chia sẻ những dữ liệu cũng như các phương thức cho lớp con. Các lớp con sẽ không cần thực hiện định nghĩa lại. Bên cạnh đó, nó có thể mở rộng những thành phần kế thừa cũng như bổ sung thêm những thành phần mới. Tái sử dụng mã nguồn chính là một cách tối ưu, giúp tận dụng được mã nguồn. Một số loại kế loại kế thừa phổ biến là: đơn kế thừa, đa kế thừa, và kế thừa đa cấp, hay kế thừa thứ bậc.

Khi bắt đầu quá trình xây dựng ứng dụng, sẽ bắt đầu thực hiện thiết kế định nghĩa các lớp trước. Thông thường các lớp có quan hệ với những lớp khác, chúng sẽ có những đặc tính giống nhau.

Ví dụ: 2 lớp Android và iPhone

Mỗi lớp trên đều sẽ đại diện cho một loại smartphone khác nhau. Tuy nhiên, chúng có những thuộc tính giống nhau như gọi điện, nhắn tin, hay chụp hình. Thay vì phải sao chép những thuộc tính này, ta có thể đặt chúng vào một lớp chung gọi chính là lớp cha. Có thể định nghĩa lớp cha – trong trường hợp này chính là Smartphone và có những lớp con kế thừa của nó, tạo ra mối quan hệ cha/con.

Tính đa hình (Polymorphism)

Tính đa hình chính là hành động có thể thực hiện được bằng nhiều cách khác. Đây lại là một tính chất có thể được nói là nó chứa đựng hầu hết sức mạnh của lập trình hướng đối tượng (OOP).

Hiểu theo một cách đơn giản, tính đa hình chính là khái niệm mà hai hoặc nhiều lớp có các phương thức giống nhau nhưng có thể được thực thi theo những cách thức khác nhau.

Ví dụ như ở phần trên có đề cập, mỗi một smartphone sẽ kế thừa từ lớp cha Smartphone nhưng nó có thể lưu trữ dữ liệu ở trên cloud theo những cách khác nhau. Cụ thể là Android lưu trữ bằng Google Drive, iPhone lưu trên iCloud.

Tính trừu tượng (Abstraction)

Tính trừu tượng được thể hiện tổng quát hóa lên một cái gì đó mà không cần chú ý đến các chi tiết bên trong. Nó sẽ không quan tâm đến các chi tiết bên trong là gì nhưng ta vẫn có thể hiểu nó ngay khi nó được nhắc đến.

Một ví dụ là: Bạn chạy xe tay ga, thì sẽ cần tăng ga để tăng tốc, thì chức năng tăng ga ở đây là đại diện cho tính trừu tượng (abstraction). Người sử dụng chỉ cần biết là tăng ga để xe tăng tốc, mà họ không cần biết bên trong nó làm thế nào.

Ở lập trình OOP tính trừu tượng có nghĩa là chọn ra những phương thức hay thuộc tính của đối tượng cần cho việc giải quyết những bài toán lập trình. Bởi vì đối tượng sẽ có nhiều thuộc tính và phương thức nhưng với bài toán cụ thể thì bạn không nhất thiết phải chọn toàn bộ chúng.

Ví dụ như: Bài toán quản lý sinh viên, sẽ có những thông tin cần quản lý như:

• Họ và tên
• Ngày sinh
• Giới tính
• …

Mà không cần phải quản lý thêm những thông tin như:

• Màu tóc
• Cân nặng
• Chiều cao

Tại vì chúng thực sự không được cần thiết.

Những ngôn ngữ OOP phổ biến nhất

OOP sử dụng những ngôn ngữ sau để hoạt động:

Ngôn ngữ Java

Ngôn ngữ lập trình Java chính là một trong các loại ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng đa nền tảng độc lập cũng như đa mục đích. Thay vì thực hiện biên dịch mã nguồn thành mã máy trên những nền tảng cụ thể, thì với code của ngôn ngữ lập trình Java nó sẽ được biên dịch thành bytecode.

Bytecode sẽ được chạy bởi môi trường thực thi. Code Java chỉ cần viết một lần để chạy mọi nơi nên nó rất lý tưởng cho cả những người chỉ mới tìm hiểu về nó.

Ngôn ngữ C++

C++ là ngôn ngữ lập trình thiên hướng đối tượng. Nó được phát triển với 2 phong cách: Lập trình hướng cấu trúc tương tự C và nó có thêm các phong cách mang hướng đối tượng. Việc học ngôn ngữ C++ sẽ thật đơn giản đối với những bạn đã quen với những lập trình hướng cấu trúc đã có trước đó.

Ngôn ngữ PHP

Ngôn ngữ PHP là loại ngôn ngữ lập trình sử dụng được với đa mục đích nên nó được rất nhiều lập trình viên ưu tiên trong sử dụng. Đây là một trong các loại ngôn ngữ kịch bản có mã nguồn mở, chạy ở phía máy chủ giúp tạo ra những ứng dụng website.

Ngôn ngữ Python

Python là loại ngôn ngữ hướng đối tượng bậc cao. Nó được sử dụng cho việc phát triển ứng dụng web cũng như những ứng dụng khác nhau. Python được tạo ra và phát triển ở trong dự án mã nguồn mở. Cú pháp của ngôn ngữ Python rất đơn giản, do đó, nó sẽ là lựa chọn hoàn hảo cho người có nhu cầu học lập trình.

Ngôn ngữ Javascript

Ngôn ngữ lập trình Javascript được dùng rất phổ biến trong nhu cầu xây dựng website có tính tương tác cao và mức độ phổ biến lớn. Học ngôn ngữ Javascript tương đối dễ dàng và phù hợp cho những lập trình viên vừa mới bắt đầu.

Qua bài viết trên có thể thấy rằng, lập trình hướng đối tượng (OOP) là một trong những quá trình quan trọng không thể nào thiếu đối với mỗi lập trình viên. Thông qua bài viết, mong rằng đã phần nào lý giải được tổng quát về OOP là gì cũng như những đặc tính cơ bản của một OOP. Đây cũng chính là những kiến thức cơ bản, có thể bạn sẽ cần nguyên cứu qua trước khi bắt đầu học một ngôn ngữ lập trình. Chúc bạn sẽ thành công trên đường tìm hiểu và học hỏi về công nghệ thông tin của mình!