NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ HƯỚNG ĐÔI TƯỢNG - LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG

Chia sẻ: Nguyễn Thị Thi | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:55

Thêm vào BST

Báo xấu

77
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nguyên tắc số 1 Giảm thiểu khả năng truy nhập tới lớp và các thành viên "Trừu tượng hóa" nghĩa là gì? Tony Hoare: “trừu tượng hóa xuất phát từ một cách nhìn nhận những đặc điểm tương đồng giữa một số đối tượng, tình thế, hoặc quy trình nhất định trong thế giới thực, và quyết định tập trung vào những điểm tương đồng này và nhất thời lờ đi các điểm khác biệt.”

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ HƯỚNG ĐÔI TƯỢNG - LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG

Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng Lập trình hướng đối tượng
Nguyên tắc số 1 Giảm thiểu khả năng truy nhập tới lớp và các thành viên Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 2 Bob Tarr
"Trừu tượng hóa" nghĩa là gì? Tony Hoare: “trừu tượng hóa xuất phát từ một cách nhìn nhận  những đặc điểm tương đồng giữa một số đối tượng, tình thế, hoặc quy trình nhất định trong thế giới thực, và quyết định tập trung vào những điểm tương đồng này và nhất thời lờ đi các điểm khác biệt.” Grady Booch: “Một trừu tượng hóa kí hiệu các đặc điểm cốt lõi của  một đối tượng mà các đặc điểm này phân biệt nó với tất cả các loại đối tượng khác, cho ta các ranh giới được xác định rõ ràng. Tất cả được xét một cách tương đối trong góc nhìn của người quan sát.” Trừu tượng hóa là một trong những phương pháp nền tảng để đối  phó với sự phức tạp Một trừu tượng hóa tập trung vào hình ảnh bên ngoài của một đối  tượng và tách hành vi của đối tượng đó ra khỏi cài đặt của nó. Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 3 Bob Tarr
Đóng gói - encapsulation Grady Booch: "Đóng gói là để chia tách giữa giao diện  cam kết của một trừu tượng hóa và cài đặt của nó. Craig Larman: "Đóng gói là một cơ chế được dùng để  che dữ liệu, cấu trúc bên trong, và chi tiết cài đặt của một đối tượng. Mọi tương tác với đối tượng được thực hiện qua một giao diện công khai của các thao tác" Các lớp đối tượng không nên để mở các chi tiết cài đặt  nội bộ của mình Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 4 Bob Tarr
Che dấu thông tin ở Java Sử dụng các thành viên private và các hàm đọc (get) và ghi (set)  mỗi khi có thể. Ví dụ:  Thay thế  public double speed; bằng  private double speed; public double getSpeed() { return speed; } public double setSpeed(double newSpeed) { speed = ….. } Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 5 Bob Tarr
Che dấu thông tin ở Java Ta có thể quy định các ràng buộc về giá trị  public void setSpeed(double newSpeed) { if (newSpeed < 0) { sendErrorMessage(...); newSpeed = Math.abs(newSpeed); } speed = newSpeed; } Nếu các client được truy cập trực tiếp đến thành viên dữ liệu thì  từng client phải chịu trách nhiệm kiểm tra ràng buộc Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 6 Bob Tarr
Che dấu thông tin ở Java Ta có thể thay đổi biểu diễn dữ liệu bên trong lớp đối  tượng mà không phải sửa giao diện // Now using metric units (kph, not mph) public void setSpeedInMPH(double newSpeed) { speedInKPH = convert(newSpeed); } public void setSpeedInKPH(double newSpeed) { speedInKPH = newSpeed; } Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 7 Bob Tarr
Che dấu thông tin ở Java Ta có thể thực hiện các hiệu ứng phụ tùy ý  public void setSpeed(double newSpeed) { speed = newSpeed; notifyObservers(); } Nếu các client của một lớp truy nhập trực tiếp dữ  liệu của mình, mỗi client sẽ phải chịu trách nhiệm chạy hiệu ứng phụ Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 8 Bob Tarr
Nguyên tắc số 2 Ưu tiên sử dụng Composition hơn Inheritance Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 9 Bob Tarr
Composition Phương pháp tái sử dụng mà trong đó chức năng mới được xây  dựng bằng cách tạo một đối tượng có thành phần là các đối tượng khác Chức năng mới được tạo bằng cách sử dụng chức năng của một  trong các đối tượng thành phần Composition có thể là chứa  Tham chiếu   Giá trị C++ cho phép chứa giá trị đối tượng hoặc chứa tham chiếu đối  tượng Java chỉ cho phép chứa tham chiếu đối tượng.  Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 10 Bob Tarr
Ưu/nhược điểm của Composition Ưu điểm:  Lớp chứa chỉ có thể truy nhập tới các đối tượng thành ph ần qua giao diện của các đối tượng đó.  Tái sử dụng kiểu "hộp đen", do chi tiết cài đặt của các đ ối t ượng thành phần không lộ ra ngoài  Tính đóng gói cao  Ít phụ thuộc về cài đặt hơn  Mỗi lớp chỉ chú trọng vào một tác vụ  Quan hệ composition có thể được xác định một cách động trong thời gian chạy qua việc đối tượng nhận tham chiếu tới các đối tượng khác Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 11 Bob Tarr
Ưu/nhược điểm của Composition Nhược điểm   Kết quả là hệ thống có xu hướng chứa nhiều đối tượng hơn  Các giao diện phải được định nghĩa cẩn thận để sử dụng nhiều đối tượng khác nhau trong vai trò các khối cấu thành Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 12 Bob Tarr
Thừa kế Phương pháp tái sử dụng mà trong đó chức năng  mới được xây dựng bằng cách mở rộng cài đặt của một đối tượng có sẵn Lớp tổng quát (superclass) liệt kê một cách  tường minh các thuộc tính và phương thức chung Lớp chuyên hóa (subclass) mở rộng cài đặt với  các thuộc tính và phương thức bổ sung Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 13 Bob Tarr
Ưu nhược điểm của thừa kế Ưu điểm:  Dễ dàng cài lớp mới, do phần lớn đã được thừa kế  Dễ sửa hoặc mở rộng cài đặt được tái sử dụng Nhược điểm  Phá vỡ tính đóng gói, do nó để cho lớp con biết v ề chi tiết cài đ ặt của lớp cha Tái sử dụng kiểu "hộp trắng"  Có thể phải sửa lớp con nếu cài đặt của lớp cha có thay đổi.  Tại thời gian chạy, không thể thay đổi cài đặt đã được thừa kế từ  các lớp cha Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 14 Bob Tarr
Ví dụ Inheritance & Compostion Ví dụ lấy từ cuốn Effective Java của Joshua Bloch. Ta cần một dạng HashSet (tập hợp được cài bằng bảng băm) có chức năng lưu lại số lần chèn thêm phần tử. Ta tạo lớp con của HashSet: public class InstrumentedHashSet extends HashSet { // The number of attempted element insertions private int addCount = 0; public InstrumentedHashSet(Collection c) {super(c);} public InstrumentedHashSet(int initCap, float loadFactor) { super(initCap, loadFactor); } Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 15 Bob Tarr
public class InstrumentedHashSet extends HashSet { // The number of attempted element insertions private int addCount = 0; public InstrumentedHashSet(Collection c) {super(c);} public InstrumentedHashSet(int initCap, float loadFactor) { super(initCap, loadFactor); } public boolean add(Object o) { addCount++; return super.add(o); } public boolean addAll(Collection c) { addCount += c.size(); return super.addAll(c); } public int getAddCount() { return addCount; } } public static void main(String[] args) { InstrumentedHashSet s = new InstrumentedHashSet(); s.addAll(Arrays.asList(new String[] {"Snap","Crackle","Pop"})); System.out.println(s.getAddCount()); } Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 16 Bob Tarr
Ví dụ Inheritance & Compostion Kết quả là 6 thay vì 3 như trông đợi. Tại sao?  Cài đặt bên trong của addAll() trong lớp cha  HashSet gọi phương thức add()  Tại add() của InstrumentedHashSet, ta cộng 3 vào addCount  Gọi addAll() của HashSet, với mỗi phần t ử, ph ương thức addAll() này lại gọi add() – bản định nghĩa lại của IntrumentedHashSet.  Kết quả: mỗi phần tử bổ sung được đếm 2 lần Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 17 Bob Tarr
Ví dụ Inheritance & Compostion Có vài cách sửa, nhưng hãy ghi nhận điểm yếu của lớp  con IntrumentedHashSet: chi tiết cài đặt của lớp cha ảnh hưởng tới hoạt động của lớp con Cách sửa tốt nhất: sử dụng composition.  Viết lớp IntrumentedSet chứa một đối tượng Set  Lớp này lặp lại interface Set, nhưng tất cả các thao tác t ập h ợp  sẽ được chuyển tới cho đối tượng Set chứa trong IntrumentedSet IntrumentedSet được gọi là một lớp bọc ngoài (wrapper class),  nó bọc ra ngoài một đối tượng Set Đây là ví dụ về đại diện ủy quyền qua việc sử dụng  composition Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 18 Bob Tarr
public class InstrumentedSet implements Set { private final Set s; private int addCount = 0; public InstrumentedSet(Set s) {this.s = s;} public boolean add(Object o) { addCount++; return s.add(o); } public boolean addAll(Collection c) { addCount += c.size(); return s.addAll(c); } public int getAddCount() {return addCount;} // Forwarding methods (the rest of the Set interface methods) public void clear() { s.clear(); } public boolean contains(Object o) { return s.contains(o); } public boolean isEmpty() { return s.isEmpty(); } public int size() { return s.size(); } public Iterator iterator() { return s.iterator(); } public boolean remove(Object o) { return s.remove(o); } public Object[] toArray() { return s.toArray(); } public boolean equals(Object o) { return s.equals(o); } public String toString() { return s.toString(); } Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 19 Bob Tarr
Ví dụ Inheritance & Compostion Một vài điểm cần lưu ý về InstrumentedSet :  Lớp này là một Set  Có một constructor có tham số là một Set  Đối tượng Set nằm trong lớp có thể là một đối tượng thuộc bất  cứ lớp nào cài đặt interface Set (có thể không ph ải HashSet) Lớp này rất linh động và có thể bọc ra ngoài một đối tượng Set  bất kì Ví dụ:  List list = new ArrayList(); Set s1 = new InstrumentedSet(new TreeSet(list)); int capacity = 7; float loadFactor = .66f; Set s2 = new InstrumentedSet(new HashSet(capacity, loadFactor)); Nguyên lý thiết kế hướng đối tượng 20 Bob Tarr