Lập trình hướng đối tượng (OOP) là gì? Kiến thức từ A đến Z cho người mới bắt đầu

Lập trình hướng đối tượng (OOP) là gì?

OOP (viết tắt của Object-oriented programming) có nghĩa là lập trình hướng đối tượng. Đây là kỹ thuật cho phép lập trình viên tạo ra đối tượng ở trong code, sau đó trừu tượng hóa các đối tượng thực thể trong cuộc sống.

Lập trình hướng đối tượng là một kỹ thuật giúp lập trình viên tạo ra đối tượng trong code rồi trừu tượng các đối tượng đó.

Lập trình hướng đối tượng dùng để làm gì?

Lập trình hướng đối tượng được sử dụng để tối ưu việc quản lý source code, giúp tăng khả năng tái sử dụng, tiết kiệm tài nguyên đáng kể cho hệ thống.

Ngoài ra, thông qua việc sử dụng các đối tượng, OOP còn giúp người dùng tóm gọn các thủ tục đã biết trước tính chất.

Lập trình hướng đối tượng sẽ hỗ trợ công nghệ OOP để gia tăng năng suất và đẩy nhanh tiến độ công việc. Đảm bảo lập trình viên có thể tác động vào các chủ thể giống như thực tế nhằm phục vụ cho việc sửa lỗi phần mềm, chủ động bảo trì và duy trì hệ thống.

Đây là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng đang được sử dụng vô cùng phổ biến. Mọi người dùng đều có khả năng nhận được thông báo, tiếp nhận – xử lý dữ liệu và gửi trả lời đến những đối tượng khác.

Đối tượng (Object) và Lớp (Class) trong OOP là gì?

Với những tính năng đặc biệt như trên, lập trình hướng đối tượng (OOP) là phương pháp lập trình mang tới hiệu quả nổi bật đối với thiết kế giao diện website và phát triển phần mềm. OOP dựa trên kiến trúc lớp và đối tượng để quản lý luồng cùng dữ liệu khi code.

1. Đối tượng (Object) trong OOP

Đối tượng (Object) bao gồm:

• Thuộc tính – Attribute (thông tin, đặc điểm của một đối tượng)
• Phương thức – Method (hành vi mà đối tượng có thể thực hiện)

2. Lớp (Class) trong OOP

Lớp (Class) biểu thị cho một nhóm các đối tượng sở hữu đặc tính tương tự nhau về phương thức và thuộc tính.

Ví dụ: LG, Samsung,… đều là các đối tượng thuộc lớp tivi thông minh.

3. Sự khác biệt giữa Object và Class trong OOP

• Lớp (Class) như một bản thiết kế: Hãy hình dung lớp như một bản thiết kế chi tiết cho một loại đối tượng cụ thể. Bản thiết kế này nêu rõ tất cả các đặc điểm và hành động mà các đối tượng thuộc loại đó có thể có.
  Ví dụ: lớp Chó sẽ định nghĩa rằng một con chó có 4 chân, 2 mắt, có đuôi và có thể thực hiện các hành động như sủa, chạy, ăn và ngủ.
• Đối tượng (Object) là một thực thể: Một đối tượng là một thực thể cụ thể được tạo ra dựa trên một lớp nhất định. Mỗi đối tượng là một bản sao của lớp đó nhưng với các giá trị khác nhau cho các thuộc tính của nó.
  Ví dụ: con chó Phú Quốc mà bạn đang nuôi là một đối tượng thuộc lớp Chó. Nó có cùng các đặc điểm chung với các con chó khác, nhưng lại có màu lông, kích thước và tính cách riêng biệt.

Ưu và nhược điểm của lập trình hướng đối tượng

Nhằm giúp bạn đọc có cái nhìn chính xác hơn về lập trình hướng đối tượng (OOP), dưới đây là tổng hợp chi tiết các ưu và nhược điểm:

Ưu điểm

• Có khả năng mô hình hóa những thứ phức tạp, chuyển đổi thành dạng cấu trúc đơn giản hơn
• Người dùng có thể tái sử dụng code, từ đó tiết kiệm tài nguyên
• Quản lý code dễ dàng khi có sự thay đổi từ chương trình
• Việc sửa lỗi trở nên dễ dàng và nhanh chóng nhờ cấu trúc lớp rõ ràng
• Tính bảo mật cao thông qua việc đóng gói thông tin
• Dễ dàng mở rộng và phát triển dự án theo nhu cầu
• Khả năng bảo trì và điều chỉnh chương trình nhanh chóng, hiệu quả
• Tăng năng suất và đơn giản hóa độ phức tạp khi bảo trì, mở rộng phần mềm

Nhược điểm

• Dữ liệu có thể bị xử lý tách rời, khi cấu trúc dữ liệu thay đổi sẽ làm thuật toán thay đổi theo
• Không tự động khởi tạo và giải phóng dữ liệu động
• Không mô tả được hệ thống thực tế một cách đầy đủ và chân thật

Các nguyên lý cơ bản của OOP

Lập trình hướng đối tượng có tổng cộng 4 nguyên lý cơ bản: Encapsulation, Polymorphism, Inheritance và Abstraction. Mỗi nguyên lý đều có cách vận hành và ưu điểm riêng:

1. Tính đóng gói (Encapsulation)

Encapsulation thể hiện qua việc gom các thuộc tính và phương thức có liên quan thành một lớp (class) nhỏ. Các lớp này được thiết kế để thực hiện một chức năng cụ thể, đồng thời che giấu thông tin nội bộ nhằm ngăn chặn truy cập không hợp lệ.

Ví dụ: Một class đại diện cho tài khoản ngân hàng (Account) có 2 thuộc tính chính là name và balance. Các thuộc tính này sẽ được khai báo là private để đảm bảo an toàn thông tin.

Người dùng tương tác thông qua các phương thức public như:

• GetName(): Trả về tên tài khoản
• GetBalance(): Trả về số dư hiện tại
• Deposit(amount): Nạp tiền
• Withdraw(amount): Rút tiền

2. Tính kế thừa (Inheritance)

Inheritance cho phép lớp con kế thừa dữ liệu và hành vi từ lớp cha. Nhờ đó, lập trình viên có thể mở rộng hoặc tùy chỉnh các chức năng một cách linh hoạt. Có bốn loại kế thừa phổ biến:

• Đơn kế thừa
• Đa kế thừa
• Kế thừa đa cấp
• Kế thừa thứ bậc

Ví dụ: Android và iPhone đều có chung các chức năng như gọi điện, nhắn tin, chụp ảnh. Chúng có thể kế thừa từ một lớp cha là Smartphone, sau đó định nghĩa thêm những tính năng riêng biệt.

3. Tính đa hình (Polymorphism)

Polymorphism cho phép một hành động có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau. Các lớp khác nhau có thể cùng sử dụng một phương thức nhưng cách triển khai lại không giống nhau.

Ví dụ: Cả chó và mèo đều kế thừa từ lớp Động vật. Cả hai đều có phương thức Keu(), nhưng khi gọi đến phương thức này:

• Chó sẽ kêu “gâu gâu”
• Mèo sẽ kêu “meo meo”

4. Tính trừu tượng (Abstraction)

Abstraction cho phép ẩn đi chi tiết cài đặt nội bộ và chỉ hiển thị những gì cần thiết. Người dùng chỉ cần biết cách sử dụng chứ không cần quan tâm bên trong được triển khai ra sao.

Ví dụ: Một class trừu tượng UIElement có phương thức render(). Tùy theo từng loại element như Button, Link, Image, phương thức render() sẽ được định nghĩa khác nhau trong từng class con.

Những ngôn ngữ OOP phổ biến nhất

1. Java

Java là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng vận hành đa nền tảng, hoàn toàn độc lập với đa mục đích. Người dùng không cần thực hiện biên dịch mã nguồn thành mã máy tại những nền tảng cụ thể bởi ngôn ngữ Java sẽ biên dịch code thành bytecode. Bytecode sẽ vận hành tại môi trường thực thi. Code Java chỉ cần viết một lần là có thể vận hành trên mọi phần mềm, ứng dụng.

2. C++

C++ là ngôn ngữ lập trình phát triển theo 2 phong cách: lập trình hướng cấu trúc tương tự C và phong cách lập trình hướng đối tượng.

3. PHP

PHP là ngôn ngữ lập trình OOP được ứng dụng với mục đích đa dạng, phổ biến trong việc tạo ra các ứng dụng web với mã nguồn mở vận hành tại phía server.

4. Python

Python là ngôn ngữ lập trình bậc cao, được sử dụng để phát triển các ứng dụng web và phần mềm. Cú pháp đơn giản, phù hợp cho lập trình viên mới bắt đầu.

5. JavaScript

JavaScript là ngôn ngữ lập trình được sử dụng phổ biến để xây dựng website có tính tương tác cao, đáp ứng tối ưu nhu cầu của lập trình viên hiện đại.

Lời kết

Qua các thông tin vừa được cập nhật tại bài viết này, chắc hẳn bạn đọc đã tìm ra câu trả lời chính xác cho OOP là gì, ưu – nhược điểm như thế nào,… Có thể thấy rõ OOP đã mang tới vô vàn lợi ích nổi bật dành cho lập trình viên nhờ vào nguyên lý hoạt động chặt chẽ, đa dạng. Hy vọng sau khi tham khảo, bạn đọc sẽ có cái nhìn khách quan và sử dụng OOP đúng cách hơn nhé!