Lập trình hướng đối tượng – Hiểu cái ý đồ

251

Chào các bạn,

Lập trình hướng đối tượng đã rất quen thuộc với nhiều người, nhưng với những bạn mới học code thì lập trình hướng đối tượng có thể vẫn là khái niệm xa lạ. Thậm chí nhiều bạn đã học qua rồi nhưng vẫn chưa hiểu rõ bản chất, chưa hiểu thế nào là “Hướng đối tượng“. Thì với bài viết này, mình sẽ trình bày một cách ngắn gọn về lập trình hướng đối tượng, để các bạn hiểu rõ cái bản chất của nó, hiểu cái “ý đồ” của nó trong lập trình.

Lập trình hướng đối tượng còn được viết tắt là OOP – Object Oriented Programming, và nó là một kiểu lập trình.

I. Phân tích từng thành phần của “Lập trình hướng đối tượng”

Cụm từ “Lập trình hướng đối tượng” có thể được chia làm 2 phần như sau:

  • Lập trình: Ám chỉ việc viết code, lập trình viên sử dụng phương pháp lập trình hướng đối tượng vẫn phải viết code như thường, thậm chí viết code dài hơn.
  • Hướng đối tượng: Mô tả cách giải quyết bài toán của kiểu lập trình này. Đây là cụm từ quan trọng nhất trong khái niệm OOP, và cả bài viết này cũng chỉ nhằm tới mục giải thích cho bạn thế nào là “Hướng đối tượng“.

Vậy OOP là một kiểu lập trình (hay một kiểu viết code), thay vì hướng tới điều gì đó, thì phướng pháp này hướng tới đối tượng.

II. Thế nào là “Hướng đối tượng”

Để hiểu thế nào là “hướng đối tượng” và làm nổi bật “hướng đối tượng”, mình sẽ đi so sánh lập trình hướng đối tượng với lập trình hướng cấu trúc thông qua việc so sánh cách giải của cùng một bài toán.

– Nếu như bạn đã biết code, nhưng chưa bao giờ code theo kiểu OOP thì khả năng cao những gì bạn code đều theo kiểu “hướng cấu trúc” (hay hướng thủ tục).
– Lập trình hướng cấu trúc sẽ tập trung vào triển khai các function (các hàm)

Xét bài toán như sau:

Viết một chương trình quản lý sinh viên, có các tính năng:
– Nhập thông tin sinh viên: tên, năm sinh, lớp
– Liệt kê sinh viên với các thông tin: tên, năm sinh, tuổi (tính theo công thức 2020 – năm sinh), lớp

Ví dụ được thực hiện trên ngôn ngữ lập trình JavaScript

>> Đọc thêm: Nhập môn lập trình với JavaScript

>> Đọc thêm: Học JavaScript trong 15 phút

2.1 Giải theo phương pháp hướng cấu trúc

// Tạo cái mảng để lưu thông tin của tất cả sinh viên
var danhSachSinhVien = []

// Tạo cái hàm để thêm sinh viên vào cái mảng ở trên
function themSinhVien (ten, namSinh, lop) {
    danhSachSinhVien.push({
        ten: ten,
        namSinh: namSinh,
        lop: lop
    });
}

// Tạo cái hàm tính tuổi của sinh viên
function tinhTuoi (namSinh) {
    let namHienTai = 2020;
    return namHienTai - namSinh;
}

// Tạo cái hàm hiểu thị thông tin của một sinh viên
function hienThiThongTin (sinhVien) {
    console.log('Ten:' + sinhVien.ten)
    console.log('Tuoi:' + tinhTuoi(sinhVien.namSinh))
    console.log('Nam Sinh:' + sinhVien.namSinh)
    console.log('Lop:' + sinhVien.lop)
    console.log('---')
}

// Tạo cái hàm liệt kê toàn bộ sinh viên
function lietKeDanhSach () {
    for (let sinhVien of danhSachSinhVien) {
        hienThiThongTin(sinhVien);
    }
}

// Thêm 1 sinh viên vào danh sách
themSinhVien('Binh', 1996, 'PHP');

// Thêm 1 sinh viên nữa
themSinhVien('Minh', 2000, 'PHP');

// Thêm một sinh viên nữa này
themSinhVien('Trang', 2005, 'JS');

// Liệt kê toàn bộ sinh viên
lietKeDanhSach();


/*
Output:

Ten:Binh
Tuoi:24
Nam Sinh:1996
Lop:PHP
---
Ten:Minh
Tuoi:20
Nam Sinh:2000
Lop:PHP
---
Ten:Trang
Tuoi:15
Nam Sinh:2005
Lop:JS
---
*/

2.2 Giải theo phương pháp hướng đối tượng

// Định nghĩa thế nào là một sinh viên
class SinhVien {
    // Sinh viên là đối tượng có các thông tin tên, năm sinh, lớp
    // Trong OOP, các thông tin này được gọi là thuộc tính
    // Các thuộc tính khai báo tại đây có thể sử dụng như một biến global trong các hành động
    constructor (ten, namSinh, lop) {
        this.ten = ten;
        this.namSinh = namSinh;
        this.lop = lop;
    }

    // Tính tuổi của một sinh viên
    // Trong OOP, đây được gọi là một hành động
    tinhTuoi () {
        let namHienTai = 2020;

        // Sử dụng thuộc tính năm sinh
        return namHienTai - this.namSinh;
    }

    // Hiển thị thông tin của một sinh viên
    hienThiThongTin () {
        console.log('Ten: ' + this.ten)
        console.log('Tuoi: ' + this.tinhTuoi())
        console.log('Nam Sinh: ' + this.namSinh)
        console.log('Lop: ' + this.lop)
        console.log('---')
    }
}

// Định nghĩa thế nào là một người quản lý sinh viên
class NguoiQuanLy {
    constructor () {
        // Người quản lý sinh viên sẽ quản lý một danh sách các sinh viên
        this.danhSachSinhVien = []
    }

    // Thêm một sinh viên vào danh sách
    themSinhVien (sinhVien) {
        this.danhSachSinhVien.push(sinhVien)
    }

    // Liệt kê tất cả các sinh viên có trong danh sách
    lietKeDanhSachSinhVien () {
        for (let sinhVien of this.danhSachSinhVien) {
            sinhVien.hienThiThongTin()
        }
    }
}

// Khởi tạo sinh viên thứ 1
let sinhVien1 = new SinhVien('Binh', 1996, 'PHP');

// Khởi tạo sinh viên thứ 2
let sinhVien2 = new SinhVien('Minh', 2000, 'PHP'); 

// Khởi tạo sinh viên thứ 3
let sinhVien3 = new SinhVien('Trang', 2005, 'JS'); 

// Khởi tạo một người quản lý sinh viên
let coGiaoChuNhiem = new NguoiQuanLy(); 

// Thêm sinhVien1 vào danh sách của coGiaoChuNhiem
coGiaoChuNhiem.themSinhVien(sinhVien1);

// Thêm sinhVien2 vào danh sách của coGiaoChuNhiem
coGiaoChuNhiem.themSinhVien(sinhVien2);

// Thêm sinhVien3 vào danh sách của coGiaoChuNhiem
coGiaoChuNhiem.themSinhVien(sinhVien3);

// Hiển thị danh sách sinh viên của coGiaoChuNhiem
coGiaoChuNhiem.lietKeDanhSachSinhVien();

/*
Output

Ten: Binh
Tuoi: 24
Nam Sinh: 1996
Lop: PHP
---
Ten: Minh
Tuoi: 20
Nam Sinh: 2000
Lop: PHP
---
Ten: Trang
Tuoi: 15
Nam Sinh: 2005
Lop: JS
---
*/

2.3 Nhận xét

Hãy đọc cẩn thận 2 đoạn code trên nhé, đừng đọc lướt qua, mình cần bạn đọc cẩn thận.

>> Đọc thêm: Lập trình hướng đối tượng trong JavaScript

Xét về kết quả (Output)

Về output của bài toán, cả 2 cách làm đều có output như nhau

Xét về cách tiếp cận

Lập trình hướng cấu trúc tiếp cận bài toán theo tính năng. Từ yêu cầu bài toán, ta xác định các tính năng cần triển khai, sau đó triển khai toàn bộ chương trình theo các tính năng đã phân tích được

– Từ yêu cầu “Nhập thông tin sinh viên”, tôi biết mình phải làm một tính năng “Nhập thông tin sinh viên”.
– Từ yêu cầu “Liệt kê thông tin về tuổi của sinh viên”, tôi biết mình phải làm một tính năng “Tính tuổi”

Lập trình OOP tiếp cận bài toán bằng cách xác định các đối tượng có thể xuất hiện trong bài toán, xác định thuộc tính và hành động cho các đối tượng, xác định mối quan hệ giữa các đối tượng.

– Tôi hình dung tới việc quản lý sinh viên trong thực tế, vì vậy tôi xác định bài toán sẽ có 2 đối tượng: SinhVienNguoiQuanLy, NguoiQuanLy sẽ quản lý nhiều SinhVien
SinhVien sẽ có các thuộc tính ten, namSinh, lop; NguoiQuanLy sẽ có thuộc tính danhSachSinhVien
SinhVien sẽ có hành động “tự tính tuổi của mình” và “tự hiển thị thông tin của mình”
NguoiQuanLy sẽ có hành động liệt kê hết thông tin sinh viên mình quản lý

Lập trình hướng cấu trúc khiến developer dễ dàng tưởng tượng ra cấu trúc chương trình mình định viết

Đọc yêu cầu bài toán, tôi xác định được ngay cấu trúc chương trình định viết bao gồm những function gì

Lập trình OOP đòi hỏi một bước phân tích, xác định các đối tượng tồn tại trong bài toán

May mắn bài toán quản lý sinh viên là một bài toán phổ biến, nên tôi dễ dàng xác định được các đối tượng. Chứ nếu là một bài toán mới, thì tôi sẽ cần nhiều thời gian hơn.

Xét về hướng giải quyết

Lập trình hướng cấu trúc giải quyết bài toán theo kiểu “làm mịn”, một tính năng phức tạp sẽ được chia nhỏ thành các hàm, các hàm lại có thể chia nhỏ thành các hàm nhỏ hơn, chia đến bao giờ bạn cảm thấy hàm đã đủ đơn giản.

Bạn có để ý chỗ hiển thị tuổi không, về cơ bản tôi có thể hiển thị tuổi trực tiếp trong lệnh console.log() (dòng 22), nhưng tôi nghĩ điều đó khó hiểu, nên tôi đã tách thành một hàm tinhTuoi() riêng

Lập trình OOP giải quyết bài toán bằng cách cho các đối tượng tương tác với nhau.

Tôi khai báo hành động tính tuổi cho mỗi sinh viên, người quản lý muốn biết tuổi thì có thể gọi tới hành động sinhVien.tinhTuoi() để biết tuổi của sinh viên đó

Lập trình hướng cấu trúc giải quyết trực tiếp bài toán. Trong khi lập trình OOP giải quyết bài toán gián tiếp qua hành động của các đối tượng.

Bạn thấy đấy, lập trình hướng đối tượng thật sự hướng tới các đối tượng.

III. Ưu & Nhược điểm của OOP

3.1 Ưu điểm

Có tính đóng gói cao

Vì tổ chức dưới dạng đối tượng, nên các hành động và thuộc tính sẽ được đóng gói trong các đối tượng, vì thế mà bạn dễ dàng quản lý code hơn.

Cách tiếp cận sát với thực tế

Mình cho rằng đây là ưu điểm lớn nhất. Nếu bạn để ý thì các sự vật, hiện tượng ngoài cuộc sống cũng có các hành động và thuộc tính, điều này cũng tương tự với các đối tượng trong OOP. Nên khi triển khai một phần mềm với các yêu cầu bắt nguồn từ thực tế, bắt nguồn từ cuộc sống, thì chúng ta sẽ dễ dàng chuyển đổi thành code.

Việc có cách tiếp cận sát với thực tế, cũng khiến code đọc mạch lạc hơn, dễ hiểu hơn, từ đó mà phần mềm sẽ dễ bảo trì, dễ nâng cấp hơn.

3.2 Nhược điểm

Nhược điểm kể ra cho vui thôi chứ bạn không có quyền “nghỉ chơi” với OOP đâu, vì nó hiện đang là kiểu lập trình phổ biến nhất trên thế giới. Nếu không muốn code OOP, thì bạn cũng không phù hợp với nghề developer.

Hơn nữa, quyền lựa chọn giữa code OOP và không code OOP cũng hạn chế, vì không phải ngôn ngữ nào cũng hỗ trợ OOP, và có những ngôn ngữ chỉ hỗ trợ OOP.

Nhưng may mắn rằng, các nhược điểm của OOP không phải là vấn đề lớn. Các developer trên khắp thế giới vẫn yêu thích và sử dụng OOP hằng ngày.

Khó tiếp cận với người mới bắt đầu

Những bạn mới code thường chỉ quan tâm tới output của chương trình, họ chẳng quan tâm tới phương pháp lập trình theo hướng cấu trúc hay hướng đối tượng, vì vậy mà họ thường “Từ chối hiểu OOP là gì” trong những ngày đầu học lập trình.

Mặt khác, phần lớn (khi không muốn nói là tất cả) chúng ta đều tiếp cận với kiểu lập trình hướng cấu trúc trước học OOP. Trong khi các ví dụ về lập trình hướng cấu trúc thường quá đơn giản để chúng ta thấy được hạn chế của nó. Vì thế khi tiếp cận với lập trình hướng đối tượng, chúng ta sẽ cảm thấy đây là một phương pháp “thừa”, và thường có chung một câu hỏi “Tại sao tôi phải học OOP trong khi mọi thứ vẫn ổn“. Trong trường hợp bạn quyết định học OOP đi nữa, thì theo sau OOP là một mớ kiến thức khác như tính đa hình, tính đóng gói, tình kế thừa, tính trừu tượng,…

Không phù hợp để giải quyết các vấn đề đơn giản

OOP như một con dao mổ trâu, trong trường hợp vấn đề của bạn chỉ là một con gà thì sử dụng OOP sẽ được coi là “mang dao mổ trâu đi giết gà”.

Hãy tưởng tượng mình chỉ muốn kiểm tra một string có đúng định dạng email không, mà lại tạo ra một class Email, kèm theo một hành động là validate() thì quả là cồng kềnh đúng không.

Một số nhược điểm khác

Mình tham khảo một số tài liệu thì họ nói OOP chạy chậm hơn so với kiểu lập trình hướng cấu trúc do phải thực thi nhiều thành phần hơn, và code OOP cũng thường dài hơn. Nhưng mình thấy đây không phải vấn đề, do sống tới 25 tuổi (2020) mà mình vẫn chưa gặp trường hợp nào mà vấn đề phát sinh từ việc số lượng dòng code nhiều, hay chương trình thực thi chậm do code OOP cả. Nên mình cứ đăng vậy cho các bạn tham khảo thôi nhé.

Chúc các bạn học tập hiệu quả