Đề thi, bài tập trắc nghiệm online Lập trình hướng đối tượng – Đề 11

Mục đích của 'private' là giới hạn truy cập. Do đó, cố gắng truy cập thuộc tính 'private' từ bên ngoài lớp sẽ vi phạm nguyên tắc đóng gói và thường dẫn đến lỗi, giúp bảo vệ tính toàn vẹn của dữ liệu bên trong đối tượng.

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 OOP. Chúng không phải là mã nguồn cụ thể mà là các khuôn mẫu, hướng dẫn giúp giải quyết vấn đề một cách hiệu quả và đã được chứng minh là tốt.

Từ khóa 'extends' (hoặc tương tự như ':' trong C++, 'inherit' trong Python) thường được sử dụng để chỉ ra rằng một lớp kế thừa từ một lớp khác. 'implements' thường dùng cho interface, 'new' để tạo đối tượng, 'static' cho phương thức/thuộc tính tĩnh.

Lỗi 'NullPointerException' xảy ra khi bạn cố gắng truy cập thuộc tính hoặc gọi phương thức của một đối tượng tham chiếu null (không trỏ đến bất kỳ đối tượng thực sự nào trong bộ nhớ). Điều này thường là do đối tượng chưa được khởi tạo đúng cách hoặc bị gán null.

Đa hình (Polymorphism) cho phép các đối tượng thuộc các lớp khác nhau phản ứng khác nhau với cùng một thông điệp hoặc lệnh gọi phương thức. Trong OOP, nó thường được thể hiện qua việc phương thức ở lớp cha có thể được ghi đè (override) ở lớp con để thực hiện hành vi đặc thù hơn.

Khởi tạo đối tượng (Instantiation) là quá trình tạo ra một đối tượng cụ thể từ một lớp (class). Lớp là bản thiết kế, còn đối tượng là một thực thể cụ thể được tạo ra dựa trên bản thiết kế đó. Các thuật ngữ khác không liên quan đến việc tạo đối tượng từ lớp.

Kết hợp (Composition) là một dạng quan hệ 'has-a' mạnh mẽ, trong đó đối tượng 'phần' không thể tồn tại độc lập bên ngoài đối tượng 'chứa'. Ví dụ, một 'Động cơ' là một phần không thể thiếu của 'Ô tô', và nếu 'Ô tô' bị hủy, 'Động cơ' cũng thường không còn ý nghĩa trong ngữ cảnh đó. Tổng hợp (Aggregation) là quan hệ 'has-a' yếu hơn, các đối tượng có thể tồn tại độc lập.

Tính đóng gói (encapsulation) bảo vệ dữ liệu bên trong đối tượng khỏi bị truy cập và sửa đổi trực tiếp từ bên ngoài. Nó cho phép kiểm soát truy cập thông qua các phương thức công khai (public methods), giúp đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật của dữ liệu.

Interface (giao diện) giúp tăng tính linh hoạt, module hóa, và cho phép 'đa kế thừa kiểu' (trong các ngôn ngữ không cho phép đa kế thừa lớp), và định nghĩa hợp đồng. Tuy nhiên, interface không trực tiếp tăng hiệu suất thực thi. Thậm chí, trong một số trường hợp, việc gọi phương thức interface có thể chậm hơn một chút so với gọi phương thức trực tiếp do cần tra cứu bảng phương thức ảo (vtable).

Thuộc tính hoặc phương thức 'public' có mức độ truy cập rộng nhất, có thể được truy cập từ bất kỳ đâu. 'private' giới hạn truy cập chỉ trong lớp đó, 'protected' cho phép truy cập từ lớp đó và lớp con, 'internal' (trong một số ngôn ngữ) giới hạn trong cùng một assembly/package.

Ghi đè phương thức (method overriding) xảy ra khi một lớp con định nghĩa lại một phương thức đã được định nghĩa trong lớp cha của nó. Điều này cho phép lớp con cung cấp một triển khai cụ thể hơn hoặc khác biệt cho phương thức đó, thể hiện tính đa hình.

Nguyên tắc mở đóng (Open/Closed Principle - OCP) nói rằng các thực thể phần mềm (lớp, module, hàm...) nên mở để mở rộng (có thể thêm chức năng mới mà không thay đổi mã nguồn hiện có) nhưng đóng để sửa đổi (hạn chế việc sửa đổi mã nguồn hiện có vì có thể gây ra lỗi không mong muốn). Điều này thường đạt được thông qua kế thừa và interface.

OOP giúp tổ chức mã nguồn thành các đối tượng độc lập, dễ hiểu và dễ quản lý hơn. Tính đóng gói, kế thừa, và đa hình giúp tăng khả năng tái sử dụng mã, giảm sự phụ thuộc giữa các phần của chương trình, và làm cho việc bảo trì và mở rộng trở nên dễ dàng hơn so với lập trình thủ tục truyền thống.

Khi kế thừa, lớp con nhận được các thuộc tính và phương thức của lớp cha. Lớp con có thể sử dụng trực tiếp chúng, hoặc có thể mở rộng, sửa đổi chúng cho phù hợp với nhu cầu của lớp con. Lớp con không mất quyền truy cập, và không chỉ giới hạn ở thành phần công khai (tùy thuộc vào mức độ truy cập được định nghĩa trong lớp cha).

Mục tiêu chính của trừu tượng (abstraction) là quản lý độ phức tạp của hệ thống bằng cách ẩn đi các chi tiết không cần thiết và chỉ hiển thị các thông tin và chức năng quan trọng. Nó giúp nhà phát triển tập trung vào logic nghiệp vụ cấp cao hơn thay vì bị rối bởi chi tiết triển khai.

Phương thức (method) là các hành vi hoặc thao tác mà một đối tượng có thể thực hiện. Trong OOP, phương thức được định nghĩa bên trong lớp và thao tác trên dữ liệu (thuộc tính) của đối tượng đó. Nó tương tự như hàm trong lập trình thủ tục, nhưng gắn liền với đối tượng.

Kế thừa cho phép một lớp con (subclass) kế thừa các thuộc tính và phương thức từ lớp cha (superclass), giúp tái sử dụng mã nguồn đã viết, giảm công sức phát triển và tránh lặp lại mã giống nhau ở nhiều nơi. Các lựa chọn khác không phải là lợi ích chính trực tiếp của kế thừa.

Ba trụ cột chính của OOP là Đóng gói, Kế thừa và Đa hình. Phân tách (Decomposition) là một nguyên tắc lập trình nói chung, không chỉ riêng OOP. Mặc dù OOP có thể giúp phân tách vấn đề thành các đối tượng, nhưng nó không phải là một trong bốn trụ cột cốt lõi (thường được nhắc đến là 3 hoặc 4, nếu tính cả Trừu tượng).

Mối quan hệ 'is-a' (ví dụ: 'Chim cánh cụt là một loài chim') thể hiện mối quan hệ kế thừa. Lớp con 'Chim cánh cụt' kế thừa từ lớp cha 'Chim', thể hiện rằng 'Chim cánh cụt' là một loại 'Chim' đặc biệt. Các mối quan hệ khác như tổng hợp, hiệp hội thể hiện các mối quan hệ khác nhau (ví dụ 'has-a', 'uses-a').

Biểu đồ lớp (class diagram) trong UML là một loại biểu đồ cấu trúc, thể hiện cấu trúc tĩnh của hệ thống OOP. Nó mô tả các lớp, thuộc tính, phương thức và các mối quan hệ (kế thừa, hiệp hội, tổng hợp, kết hợp) giữa các lớp.

Lớp (class) là một bản thiết kế, khuôn mẫu, hoặc định nghĩa cho các đối tượng. Nó mô tả các thuộc tính (dữ liệu) và phương thức (hành vi) mà các đối tượng của lớp đó sẽ có. Đối tượng là thể hiện cụ thể được tạo ra từ lớp.

Phương thức khởi tạo (Constructor) là một phương thức đặc biệt trong lớp, có tên trùng với tên lớp và được tự động gọi khi một đối tượng của lớp được tạo ra. Nó thường được dùng để khởi tạo các thuộc tính của đối tượng.

Interface (giao diện) định nghĩa một tập hợp các phương thức mà một lớp phải triển khai nếu nó 'thực hiện' (implements) interface đó. Nó là một 'hợp đồng' quy định hành vi mà các lớp tuân thủ, giúp đạt được tính đa hình và sự linh hoạt trong thiết kế hệ thống.

Composition (kết hợp) thường được ưu tiên hơn inheritance (kế thừa) khi muốn tạo ra các đối tượng phức tạp từ các thành phần nhỏ hơn, và khi mối quan hệ giữa các lớp là 'has-a' (có một) thay vì 'is-a' (là một). Composition giúp tránh các vấn đề của kế thừa như 'fragile base class problem' (thay đổi lớp cha có thể gây ra lỗi không mong muốn ở lớp con) và tăng tính linh hoạt, khả năng tái sử dụng và bảo trì.

Lớp trừu tượng (abstract class) là lớp không hoàn chỉnh, có thể chứa các phương thức trừu tượng (chỉ khai báo mà không có triển khai) và không thể tạo đối tượng trực tiếp từ nó. Nó được thiết kế để làm lớp cha, cung cấp một khuôn mẫu cho các lớp con cụ thể kế thừa và hoàn thiện triển khai.

Đoạn mã minh họa tính đa hình (Polymorphism) thông qua ghi đè phương thức. Biến `myAnimal` kiểu `Animal` nhưng thực tế tham chiếu đến một đối tượng `Dog`. Khi gọi `myAnimal.Speak()`, phương thức `Speak()` của lớp `Dog` (đã ghi đè) được thực thi, cho ra kết quả 'Gâu gâu', thay vì phương thức `Speak()` của lớp `Animal`. Điều này thể hiện khả năng đối tượng thuộc các lớp khác nhau phản ứng khác nhau với cùng một lệnh gọi phương thức.

Trừu tượng hóa dữ liệu (data abstraction) tập trung vào việc ẩn đi cách dữ liệu được lưu trữ và thao tác bên trong (ví dụ, thông qua lớp và encapsulation). Trừu tượng hóa điều khiển (control abstraction) tập trung vào việc ẩn đi chi tiết của luồng điều khiển, ví dụ như việc sử dụng hàm/phương thức để thực hiện một tác vụ phức tạp mà không cần người dùng biết chi tiết bên trong thuật toán.

Nạp chồng phương thức (method overloading) cho phép định nghĩa nhiều phương thức trong cùng một lớp có cùng tên nhưng danh sách tham số khác nhau (số lượng hoặc kiểu dữ liệu). Ghi đè phương thức (method overriding) là việc lớp con định nghĩa lại một phương thức đã có trong lớp cha, với cùng tên và danh sách tham số.

Trừu tượng (Abstraction) tập trung vào việc đơn giản hóa sự phức tạp bằng cách chỉ hiển thị các thông tin và chức năng cần thiết cho người dùng, ẩn đi các chi tiết triển khai bên trong. Đóng gói (Encapsulation) là việc gói dữ liệu và phương thức lại với nhau, thường được sử dụng để thực hiện trừu tượng, nhưng trừu tượng là khái niệm rộng hơn về việc quản lý độ phức tạp.

Lập trình hướng đối tượng (OOP) xoay quanh việc mô hình hóa thế giới thực bằng cách sử dụng các đối tượng, mỗi đối tượng chứa dữ liệu (thuộc tính) và hành vi (phương thức) liên quan. Các phương pháp lập trình khác như lập trình thủ tục tập trung vào hàm và thủ tục.