Đề thi, bài tập trắc nghiệm online Lập trình hướng đối tượng – Đề 1

Design patterns (mẫu thiết kế) là các giải pháp tái sử dụng đã được kiểm chứng cho các vấn đề thiết kế phần mềm thường gặp trong lập trình hướng đối tượng. Chúng cung cấp một ngôn ngữ chung để các nhà phát triển trao đổi ý tưởng và giúp xây dựng các hệ thống phần mềm linh hoạt, dễ bảo trì và mở rộng.

Điểm khác biệt chính nằm ở mức độ phụ thuộc về vòng đời. Trong quan hệ hợp thành (composition), đối tượng 'thành phần' có vòng đời phụ thuộc vào đối tượng 'chứa'. Khi đối tượng 'chứa' bị hủy, đối tượng 'thành phần' cũng thường bị hủy theo. Trong quan hệ tổng hợp (aggregation), vòng đời của các đối tượng không phụ thuộc vào nhau một cách chặt chẽ.

Tính đa hình (Polymorphism) cho phép các đối tượng thuộc các lớp khác nhau được coi là đối tượng của một kiểu duy nhất, và mỗi đối tượng có thể có hành vi riêng khi cùng một phương thức được gọi đến.

Lập trình hướng đối tượng tập trung vào các khái niệm như đóng gói, kế thừa và đa hình để tổ chức và quản lý mã nguồn. 'Tính tuần tự' không phải là một đặc điểm cốt lõi của OOP, mà là một khía cạnh của lập trình nói chung, liên quan đến thứ tự thực hiện các câu lệnh.

Đa kế thừa (multiple inheritance), khi một lớp kế thừa từ nhiều lớp cha, có thể dẫn đến vấn đề 'kim cương' (diamond problem) khi có xung đột về tên thuộc tính hoặc phương thức được kế thừa từ các lớp cha khác nhau. Điều này làm tăng độ phức tạp trong việc giải quyết xung đột và có thể gây khó khăn trong việc hiểu và bảo trì mã nguồn.

Trong OOP, lớp (class) là một bản thiết kế, khuôn mẫu hoặc kiểu dữ liệu trừu tượng, được sử dụng để tạo ra các đối tượng (instances). Nó định nghĩa các thuộc tính (dữ liệu) và phương thức (hành vi) mà các đối tượng thuộc lớp đó sẽ có.

Tính đa hình nạp chồng (method overloading) xảy ra khi trong cùng một lớp, có nhiều phương thức có cùng tên nhưng khác nhau về số lượng hoặc kiểu dữ liệu của tham số. Trình biên dịch (compiler) hoặc trình thông dịch (interpreter) sẽ quyết định gọi phương thức nào dựa trên tham số được truyền vào khi gọi phương thức.

Nguyên tắc phân tách giao diện (ISP) khuyến nghị rằng các lớp không nên bị ép buộc phải phụ thuộc vào các giao diện mà chúng không sử dụng. Thay vào đó, nên tạo ra nhiều giao diện nhỏ, đặc thù cho từng nhóm chức năng, để các lớp chỉ cần hiện thực các giao diện mà chúng thực sự cần đến.

Nguyên tắc Mở - Đóng (OCP) khuyến khích thiết kế các module phần mềm sao cho chúng có thể dễ dàng mở rộng chức năng mà không cần phải sửa đổi mã nguồn hiện có. Điều này thường được thực hiện thông qua việc sử dụng trừu tượng hóa (interfaces, abstract classes) và đa hình.

Phương thức khởi tạo (constructor) là một phương thức đặc biệt trong lớp, được tự động gọi khi một đối tượng của lớp được tạo ra. Vai trò chính của nó là khởi tạo các thuộc tính và thiết lập trạng thái ban đầu cho đối tượng.

Lập trình hướng đối tượng tập trung vào cấu trúc và tổ chức mã nguồn, tái sử dụng, dễ bảo trì và quản lý độ phức tạp, nhưng không trực tiếp cải thiện hiệu suất thực thi chương trình so với các phương pháp lập trình khác. Trong một số trường hợp, OOP có thể làm giảm hiệu suất do chi phí khởi tạo đối tượng và gọi phương thức.

Phạm vi truy cập 'protected' thường cho phép truy cập từ bên trong lớp khai báo, các lớp con của lớp đó (bất kể lớp con ở đâu), và các lớp khác trong cùng gói (package) nếu ngôn ngữ hỗ trợ khái niệm gói. Ý nghĩa chính xác có thể hơi khác biệt tùy theo ngôn ngữ lập trình OOP cụ thể.

Đa hình tham số (generics hoặc parameterized polymorphism) cho phép định nghĩa các lớp và phương thức mà có thể hoạt động với nhiều kiểu dữ liệu khác nhau mà không cần viết lại mã cho mỗi kiểu. Nó cung cấp tính linh hoạt và khả năng tái sử dụng mã, đồng thời vẫn duy trì tính an toàn kiểu dữ liệu trong quá trình biên dịch.

Phương thức trừu tượng (abstract method) được khai báo trong một lớp trừu tượng (hoặc giao diện) mà không có phần thân (body). Nó chỉ định nghĩa tên, tham số và kiểu trả về, nhưng không cung cấp cách thức thực hiện. Các lớp con kế thừa lớp trừu tượng phải cung cấp triển khai cụ thể (phần thân) cho tất cả các phương thức trừu tượng của lớp cha.

Khi một lớp con ghi đè (override) một phương thức của lớp cha, nó cung cấp một triển khai mới cho phương thức đó trong ngữ cảnh của lớp con. Khi phương thức đó được gọi trên một đối tượng thuộc lớp con, phiên bản phương thức được ghi đè của lớp con sẽ được thực thi, thay thế cho phiên bản gốc của lớp cha.

Từ khóa 'super' (hoặc từ khóa tương đương như 'base' trong C#) được sử dụng trong lớp con để gọi phương thức của lớp cha, đặc biệt là phương thức khởi tạo (constructor). Điều này cho phép lớp con tái sử dụng logic khởi tạo của lớp cha và thêm logic khởi tạo riêng của mình.

Composition (hợp thành) thường được ưu tiên hơn inheritance (kế thừa) khi mối quan hệ giữa các lớp là 'has-a' (có một), đặc biệt khi cần sự linh hoạt và muốn tránh các vấn đề liên quan đến kế thừa như 'vấn đề kim cương' và sự cứng nhắc trong cấu trúc kế thừa. Composition cho phép tạo ra các đối tượng phức tạp bằng cách kết hợp các đối tượng đơn giản hơn, và dễ dàng thay đổi thành phần mà không ảnh hưởng đến cấu trúc lớp.

Trong kế thừa, lớp con kế thừa các thuộc tính và phương thức (công khai và bảo vệ) từ lớp cha, nhưng KHÔNG kế thừa phương thức khởi tạo (constructor). Lớp con cần có phương thức khởi tạo riêng của mình, mặc dù có thể gọi constructor của lớp cha thông qua từ khóa 'super' (hoặc tương tự).

Tính trừu tượng (abstraction) tập trung vào việc đơn giản hóa sự phức tạp bằng cách chỉ hiển thị các thông tin và chức năng thiết yếu cho người dùng, trong khi ẩn đi các chi tiết triển khai phức tạp bên trong. Điều này giúp làm cho hệ thống dễ hiểu và dễ sử dụng hơn.

Nguyên tắc đảo ngược phụ thuộc (DIP) khuyến khích việc giảm sự phụ thuộc trực tiếp giữa các module cấp cao và cấp thấp. Thay vào đó, cả hai nên phụ thuộc vào các trừu tượng (interfaces hoặc abstract classes). Điều này giúp tạo ra các hệ thống linh hoạt hơn, dễ bảo trì và dễ kiểm thử hơn.

Nguyên tắc thay thế Liskov (LSP) nhấn mạnh rằng trong một hệ thống OOP, các lớp con phải có khả năng thay thế hoàn toàn cho lớp cha của chúng mà không gây ra lỗi hoặc hành vi không mong muốn. Điều này đảm bảo rằng tính kế thừa được sử dụng một cách đúng đắn và hệ thống vẫn hoạt động chính xác khi sử dụng các lớp con thay thế lớp cha.

Kế thừa (inheritance) thường được sử dụng để hiện thực hóa phân lớp (subtyping). Phân lớp là một khái niệm rộng hơn, liên quan đến việc xác định mối quan hệ 'is-a' giữa các kiểu dữ liệu. Kế thừa là một cơ chế ngôn ngữ OOP cho phép tạo ra các kiểu con (subtypes) kế thừa thuộc tính và hành vi từ kiểu cha (supertype), do đó hiện thực hóa mối quan hệ phân lớp.

Tính đóng gói (Encapsulation) nhằm mục đích chính là ẩn giấu thông tin chi tiết bên trong của đối tượng và chỉ cho phép truy cập dữ liệu thông qua các phương thức công khai, từ đó bảo vệ dữ liệu và trạng thái của đối tượng.

Phương thức truy cập (getter hoặc accessor) và phương thức biến đổi (setter hoặc mutator) là các phương thức công khai được cung cấp bởi một lớp để cho phép truy cập và sửa đổi dữ liệu (thuộc tính) bên trong đối tượng một cách có kiểm soát. Chúng là một phần quan trọng của tính đóng gói, giúp bảo vệ dữ liệu và đảm bảo tính nhất quán của trạng thái đối tượng.

Thuộc tính hoặc phương thức tĩnh (static) thuộc về chính lớp chứ không phải bất kỳ đối tượng cụ thể nào của lớp đó. Chúng được chia sẻ chung cho tất cả các đối tượng của lớp và có thể được truy cập trực tiếp thông qua tên lớp, không cần tạo đối tượng.

Lỗi 'Null Pointer Exception' (hoặc 'NullReferenceException', 'Nil pointer dereference' tùy ngôn ngữ) xảy ra khi chương trình cố gắng truy cập một thuộc tính hoặc phương thức của một biến đối tượng mà biến này đang có giá trị null. Điều này có nghĩa là biến đó không trỏ đến bất kỳ đối tượng hợp lệ nào trong bộ nhớ.

Điểm khác biệt chính là tính đa kế thừa. Một lớp có thể hiện thực (implement) nhiều giao diện, cho phép nó tuân thủ nhiều 'hợp đồng' khác nhau. Trong khi đó, trong nhiều ngôn ngữ OOP, một lớp chỉ có thể kế thừa từ một lớp cha (đơn kế thừa lớp), dù lớp cha đó là lớp trừu tượng hay lớp cụ thể.

Phương thức ảo (virtual method) là một cơ chế quan trọng để hiện thực tính đa hình ở thời gian chạy (runtime polymorphism). Khi một phương thức ảo được gọi thông qua một con trỏ hoặc tham chiếu đến lớp cha, phiên bản phương thức được thực thi sẽ phụ thuộc vào kiểu thực tế của đối tượng mà con trỏ/tham chiếu đó đang trỏ tới, chứ không phải kiểu con trỏ/tham chiếu.

Tính đóng gói (encapsulation) giúp giảm sự phức tạp bằng cách ẩn đi các chi tiết triển khai bên trong của đối tượng và chỉ cung cấp giao diện công khai để tương tác. Điều này giúp dễ dàng thay đổi triển khai bên trong mà không ảnh hưởng đến phần còn lại của hệ thống, tăng tính dễ bảo trì và giảm rủi ro lỗi.

Quan hệ kết hợp (association) thể hiện một quan hệ 'có một' (has-a) giữa các lớp. Nó cho thấy rằng các đối tượng của một lớp có liên quan đến các đối tượng của lớp khác, nhưng vòng đời của chúng không phụ thuộc vào nhau một cách chặt chẽ. Ví dụ, một 'Sinh viên' có thể 'có một' 'Địa chỉ'.