Tính kế thừa Extend là gì?

 

Tính kế thừa Extend

Tính kế thừa Extend

 

Tính kế thừa extend là một khái niệm quan trọng trong lập trình, đặc biệt là trong ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng. Khi chúng ta nói về "extend" trong ngữ cảnh này, chúng ta đang đề cập đến khả năng mở rộng chức năng của một lớp hoặc đối tượng hiện có thông qua việc kế thừa. Điều này mang lại lợi ích vô cùng linh hoạt và tái sử dụng mã nguồn, giúp tối ưu hóa quá trình phát triển phần mềm.

Nhìn chung, tính kế thừa extend cho phép chúng ta xây dựng các lớp mới dựa trên các đặc điểm và chức năng của lớp đã tồn tại, giúp tăng cường tính linh hoạt và hiệu suất của mã nguồn. Trong bối cảnh này, chúng ta sẽ khám phá sâu hơn về khái niệm này, cùng nhau hiểu rõ hơn về cách tính kế thừa extend hoạt động và tại sao nó là một phần quan trọng của quá trình phát triển phần mềm hiện đại.

I. Giới Thiệu về Tính Kế Thừa trong Java

Tính kế thừa trong Java là một khía cạnh quan trọng của lập trình hướng đối tượng, giúp chúng ta xây dựng và duy trì mã nguồn một cách hiệu quả. Khi chúng ta nói về tính kế thừa, từ khóa "extends" và "implements" thường xuất hiện, đó là những công cụ mạnh mẽ giúp tạo ra mối quan hệ giữa các lớp trong Java.

1. Tính Kế Thừa và Mối Quan Hệ IS-A

Tính kế thừa trong Java đơn giản là quá trình tạo ra một lớp mới (lớp con) dựa trên các đặc tính của một lớp hiện tại (lớp cha). Bằng cách này, lớp con "là một" lớp cha, mô tả mối quan hệ "IS-A". Điều này giúp tái sử dụng mã nguồn và xây dựng các lớp linh hoạt.

2. Sử Dụng extends và implements

Trong Java, từ khóa "extends" được sử dụng để kế thừa từ một lớp, trong khi từ khóa "implements" được sử dụng để triển khai các giao diện. Sự linh hoạt của extends cho phép chúng ta kế thừa tất cả từ lớp cha, trừ các thuộc tính private. Điều này làm gia tăng khả năng tái sử dụng mã nguồn và giảm sự lặp lại trong mã.

II. Tại Sao Sử Dụng Tính Kế Thừa trong Java?

Tại Sao Sử Dụng Tính Kế Thừa trong Java?

Tại Sao Sử Dụng Tính Kế Thừa trong Java?

Tính kế thừa không chỉ giúp chúng ta kết nối các lớp và đối tượng một cách logic mà còn mang lại nhiều lợi ích quan trọng trong quá trình phát triển.

1. Đa Hình Tại Runtime

Sử dụng tính kế thừa, chúng ta có khả năng ghi đè phương thức (Method Overriding), tạo điều kiện cho tính đa hình tại runtime. Điều này có nghĩa là một phương thức có thể được triệu hồi dựa trên đối tượng thực tế mà nó đang tham chiếu, tăng cường tính linh hoạt trong mã nguồn.

2. Tăng Tính Tái Sử Dụng

Việc sử dụng tính kế thừa giúp tăng tính tái sử dụng của mã nguồn. Thay vì viết lại mã, chúng ta có thể tái sử dụng các phương thức và thuộc tính có sẵn trong lớp cha, giảm độ phức tạp của mã và giữ cho mã nguồn dễ bảo trì.

III. Cú Pháp của Tính Kế Thừa trong Java

Tính kế thừa trong Java cung cấp một cơ chế mạnh mẽ cho việc xây dựng các lớp mới dựa trên các lớp đã tồn tại. Điều này giúp tối ưu hóa mã nguồn, tăng tính linh hoạt và giảm lặp lại trong quá trình phát triển ứng dụng. Dưới đây là phần III về cú pháp của tính kế thừa trong Java.

1. Cú Pháp Cơ Bản của Tính Kế Thừa

Cú pháp cơ bản của tính kế thừa trong Java sử dụng từ khóa "extends". Dưới đây là một ví dụ để minh họa cú pháp này:

class ten_lop_con extends ten_lop_cha  
{  
   //cac phuong thuc va cac truong  
}  
Từ khóa "extends" được sử dụng để khai báo rằng lớp mới (TenLopCon) đang được tạo ra sẽ kế thừa từ lớp đã tồn tại (TenLopCha). Trong ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, lớp đã tồn tại được gọi là lớp cha, trong khi lớp mới được tạo ra được gọi là lớp con.

2. Ví Dụ Thực Tế

Để hiểu rõ hơn về cú pháp và cách tính kế thừa hoạt động trong Java, hãy xem xét một ví dụ thực tế. Trong ví dụ sau đây, chúng ta có hai lớp: Employee (Nhân viên) và Programmer (Lập trình viên).

class Employee{  
 float salary=40000;  
}  
class Programmer extends Employee{  
 int bonus=10000;  
 public static void main(String args[]){  
   Programmer p=new Programmer();  
   System.out.println("Luong Lap trinh vien la:"+p.salary);  
   System.out.println("Bonus cua Lap trinh vien la:"+p.bonus);  
}  
}  
 Employee { float salary = 40000; } class Programmer extends Employee { int bonus = 10000; public static void main(String args[]) { Programmer p = new Programmer(); System.out.println("Lương Lập trình viên là: " + p.salary); System.out.println("Bonus của Lập trình viên là: " + p.bonus); } }

Trong đoạn mã trên, lớp Programmer kế thừa từ lớp Employee bằng cách sử dụng từ khóa "extends". Điều này tạo ra một mối quan hệ "IS-A" giữa Programmer và Employee, nghĩa là một Programmer là một kiểu của Employee.

Trong lớp Employee, chúng ta có một trường salary, và trong lớp Programmer, chúng ta có một trường bonus. Bằng cách này, đối tượng của lớp Programmer có thể truy cập cả trường của riêng mình lẫn của lớp cha (Employee). Điều này làm thấy cho việc tái sử dụng mã nguồn, một trong những lợi ích quan trọng của tính kế thừa.

IV. Phân Loại Kế Thừa

Trên cơ sở các lớp, Java hỗ trợ ba loại kế thừa quan trọng, bao gồm single (đơn), multilevel (nhiều tầng) và hierarchical (có cấu trúc). Mỗi loại mang lại những đặc điểm và ưu điểm riêng, phản ánh sự linh hoạt của ngôn ngữ lập trình Java. 

Trong lập trình Java, đa kế thừa (multiple) và kế thừa lai (hybrid) chỉ được hỗ trợ thông qua Interface. Điều này bắt nguồn từ quyết định của Java để giảm tính phức tạp của ngôn ngữ, giúp làm đơn giản hóa mã nguồn và tăng tính ổn định.

1.1 Kế Thừa Đơn (Single Inheritance)

Kế thừa đơn là một kiểu kế thừa cơ bản nhất, trong đó một lớp con chỉ kế thừa từ một lớp cha duy nhất. Điều này tạo ra mối quan hệ "IS-A" giữa lớp con và lớp cha, giúp tái sử dụng mã nguồn một cách hiệu quả.

1.2 Kế Thừa Nhiều Tầng (Multilevel Inheritance)

Kế thừa nhiều tầng xảy ra khi một lớp con kế thừa từ một lớp cha, và sau đó một lớp khác kế thừa từ lớp con đó. Điều này tạo ra một chuỗi kế thừa, nâng cao tính cấu trúc và sự linh hoạt của mã nguồn.

1.3 Kế Thừa Có Cấu Trúc (Hierarchical Inheritance)

Kế thừa có cấu trúc xuất hiện khi nhiều lớp con kế thừa từ cùng một lớp cha. Điều này tạo ra một cây kế thừa, trong đó lớp cha chung mang lại các đặc điểm chung và mỗi lớp con thêm vào những đặc điểm riêng của mình.

Ghi chú: Đa kế thừa không được hỗ trợ trong Java thông qua lớp để giảm tính phức tạp và làm đơn giản hóa ngôn ngữ. Nếu một lớp kế thừa từ nhiều lớp, đây là đa kế thừa.

Câu Hỏi: Tại Sao Đa Kế Thừa Không Được Hỗ Trợ Trong Java thông qua lớp?

Trả lời: 

Trả lời cho câu hỏi tại sao đa kế thừa không được hỗ trợ trong Java thông qua lớp có thể tóm gọn trong một nguyên tắc đơn giản: để giảm tính phức tạp và làm đơn giản hóa ngôn ngữ. Tính lưỡng nghĩa và rủi ro của nó, cùng với quyết định ưu tiên compile time error hơn runtime error, là những yếu tố quyết định trong quá trình thiết kế của Java.

Dù cho có hay không có cùng phương thức, việc sử dụng đa kế thừa có thể tạo ra sự bất ổn và làm tăng khả năng phát sinh lỗi. Do đó, quyết định của Java là thông báo compile time error nếu một lớp kế thừa từ nhiều lớp. Điều này không chỉ giúp giảm nguy cơ lỗi mà còn làm cho mã nguồn dễ đọc và dễ bảo trì hơn, nhất là trong các dự án lớn và phức tạp. 

class A{  
void msg(){System.out.println("Hello");}  
}  
class B{  
void msg(){System.out.println("Welcome");}  
}  
class C extends A,B
{ //gia su neu no da co  
   
 Public Static void main(String args[]){  
   C obj=new C();  
   obj.msg();//Bay gio phuong thuc msg() nao se duoc goi?  
}  
}  

Chương trình trên sẽ cho một Compile Time Error.

Khi bạn đã có kiến thức sâu rộng về từ khóa extends, chúng ta sẽ cùng khám phá từ khóa implements trong ngữ cảnh quan hệ IS-A.

Từ khóa implements xuất hiện trong ngữ cảnh của các lớp mà kế thừa từ một Interface. Sự xuất hiện của từ khóa này đánh dấu quá trình triển khai các phương thức được định nghĩa trong Interface, mang lại tính linh hoạt và đa hình cho lớp đó. Các Interface định nghĩa một bộ quy tắc chung mà các lớp triển khai phải tuân thủ.

Cần lưu ý rằng Interface có thể không bao giờ được kế thừa bởi các lớp. Thay vào đó, chúng được triển khai bởi các lớp thông qua từ khóa implements. Điều này tạo ra một mô hình mạnh mẽ cho việc thiết kế hệ thống, nơi các lớp có thể triển khai nhiều Interface để đảm bảo tuân thủ các quy tắc và chức năng cụ thể.

dụ:

public interface A {}

public class B implements A{
}

public class C extends B{
}

V. Từ khóa instanceof trong Java

Bây giờ chúng ta sẽ dùng toán tử instanceof để kiểm tra xem B có phải là một A và dog có phải là một A.

interface A{}

class B implements A{}

public class C extends B{
   public static void main(String args[]){

      B m = new B();
      C d = new C();

      System.out.println(m instanceof A);
      System.out.println(d instanceof B);
      System.out.println(d instanceof A);
   }
} 

Kết quả in ra sẽ như sau:

true
true
true

VI. Quan hệ HAS-A trong Java

Quan hệ chủ yếu dựa vào cách sử dụng đóng vai trò quan trọng trong xác định xem một lớp cụ thể có "HAS-A" hay không. Loại quan hệ này đóng góp quan trọng vào việc giảm sự dư thừa trong mã nguồn và đề phòng khỏi việc xuất hiện các lỗi lập trình.

Cùng xem ví dụ dưới đây:

public class Vehicle{}
public class Speed{}
public class Van extends Vehicle{
	private Speed sp;
} 

Điều này chỉ ra rằng lớp Van thiết lập một quan hệ HAS-A với lớp Speed. Việc tạo một lớp riêng biệt cho lớp Speed mang lại lợi ích lớn khiến cho không cần phải tích hợp toàn bộ mã nguồn của lớp Speed vào bên trong lớp Van. Điều này đồng thời tăng cường khả năng tái sử dụng của lớp Speed trong nhiều ngữ cảnh ứng dụng khác nhau.

Một điểm quan trọng cần lưu ý là Java chỉ hỗ trợ kế thừa đơn, nghĩa là một lớp chỉ có thể kế thừa từ một lớp duy nhất. Do đó, một đoạn mã như sau sẽ không hợp lệ:

public class C extends A, B{}

Tuy nhiên, một lớp vẫn có thể triển khai một hoặc nhiều interface. Điều này giải quyết vấn đề của không thể thực hiện đa kế thừa trong Java, và nó cho phép một lớp triển khai các quy tắc và chức năng từ nhiều nguồn thông qua các interface.

 FAQ - Câu hỏi thường gặp

Q1: Tại sao Java không hỗ trợ đa kế thừa thông qua lớp?

A1: Java không hỗ trợ đa kế thừa thông qua lớp để giảm tính phức tạp, làm cho mã nguồn dễ đọc và dễ hiểu hơn. Đa kế thừa có thể dẫn đến tính lưỡng nghĩa và khó khăn trong việc quản lý mã nguồn, do đó, quyết định này nhằm giảm thiểu rủi ro và tăng tính rõ ràng của ngôn ngữ.

Q2: Làm thế nào từ khóa "implements" trong Java liên quan đến kế thừa?

A2: Từ khóa "implements" được sử dụng trong Java để kết nối lớp với các Interface. Khi một lớp "implements" một Interface, nó cam kết triển khai các phương thức được định nghĩa trong Interface đó, mang lại tính linh hoạt và đa hình cho mã nguồn.

Q3: Tại sao quan hệ HAS-A quan trọng trong lập trình hướng đối tượng?

A3: Quan hệ HAS-A là quan trọng vì nó xác định liệu một đối tượng có chứa một đối tượng khác hay không. Loại quan hệ này giúp giảm dư thừa trong mã nguồn, làm cho mã nguồn trở nên linh hoạt và dễ bảo trì hơn.

Q4: Làm thế nào việc tạo lớp riêng biệt cho một phần của mã nguồn như lớp Speed có thể tăng tính tái sử dụng?

A4: Việc tạo lớp riêng cho một phần của mã nguồn như lớp Speed tăng tính tái sử dụng bằng cách cho phép sử dụng lại mã nguồn của lớp Speed trong nhiều ngữ cảnh khác nhau mà không cần phải lặp lại mã nguồn trong mỗi lớp khác. Điều này giúp giảm độ phức tạp của mã nguồn và tăng cường khả năng bảo trì.

Nội dung bài viết:

    Hãy để lại thông tin để được tư vấn

    Họ và tên không được để trống

    Số điện thoại không được để trống

    Số điện thoại không đúng định dạng

    Vấn đề cần tư vấn không được để trống

    comment-blank-solid Bình luận

    084.696.7979 19003330 Báo giá Chat Zalo