Bài giảng Lập trình Java - Bài 3: Giao diện, kế thừa

Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Lê ðình Thanh
Bộ môn Mạng và Truyền thông Máy tính
Khoa Công nghệ Thông tin
Trường ðại học Công nghệ, ðHQGHN
Bài giảng
LẬP TRÌNH JAVA
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Giao diện, kế thừa
Bài 3
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Nội dung
• Giao diện
• Kế thừa
• ða hình
• Lớp ảo, phương thức ảo
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Giao diện
• Giao diện là phương tiện ñể giao tiếp
• ðể “lắp ghép” các môñun phần mềm ñược với nhau, các
môñun phải “khớp” với nhau về giao diện.
• Tại sao cần giao diện?
• Mỗi nhóm phát triển một số mô ñun, không phải quan
tâm ñến mã bên trong của các mô ñun do nhóm khác
phát triển, chỉ cần các nhóm thông nhất với nhau về
giao diện
• Phát triển các môñun xử lý chuyên nghiệp và bán cho
các nhà phát triển phần mềm, ví dụ thư viện ñồ họa.
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Giao diện trong Java
• ðược ñịnh nghĩa tương tự lớp, nhưng chỉ bao gồm các
hằng số và chữ ký phương thức. KHÔNG có thân
phương thức.
• Không có thể hiện.
• Chỉ ñược cài ñặt và mở rộng.
public interface OperateCar { 
// khai báo hằng, nếu có
// chữ ký các phương thức
int turn(Direction direction, double radius, double 
startSpeed, double endSpeed); 
int signalTurn(Direction direction, boolean signalOn);
} 
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Cài ñặt giao diện
• Một lớp có thể cài ñặt nhiều giao diện
public class OperateBMW760i implements OperateCar { 
// cài ñặt thân các phương thức
int signalTurn(Direction direction, boolean signalOn) 
{ 
//bật/tắt ñèn trái
//bật/tắt ñèn phải
} 
// các phương thức khác không cài ñặt phương thức
của giao diện
}
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Mở rộng giao diện
• Một giao diện có thể mở rộng nhiều giao diện khác
public interface GroupedInterface extends Interface1, 
Interface2, Interface3 { 
double E = 2.718282; 
void doSomething (int i, double x); 
int doSomethingElse(String s); 
} 
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Sử dụng giao diện
• Giao diện ñược sử dụng như một kiểu
• Các ñối tượng gán cho biến giao diện phải thuộc lớp cài
ñặt giao diện
public interface I {} 
public class A implements I {}
public class B {}
A a = new A();
B b = new B();
I i = (I) a; //ñúng
I i2 = (I) b; //sai
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Kế thừa
•Một lớp có thể ñược dẫn xuất (derived) từ lớp khác, và do vậy
kế thừa (inherit) mọi trường và phương thức của lớp ñó
• Lớp ñược kế thừa ñược gọi là lớp cha (superclass, parent class) 
hoặc lớp cơ sở (base class)
• Lớp kế thừa ñược gọi là lớp con (subclass, child class) hoặc lớp
dẫn xuất (derived class) hoặc lớp mở rộng (extended class)
•Trong java, tất cả các lớp ñều ñược dẫn xuất từ Object. Quan hệ
kế thừa tạo thành cây hay cấu trúc phân cấp.
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Kế thừa và tính khả kiến
• Kế thừa và tính khả kiến
• Nếu lớp cha và lớp con ở trong cùng gói, lớp con kế
thừa MỌI trường/phương thức public, protected và
package-private của lớp cha
• Nếu lớp cha và lớp con ở các gói khác nhau, lớp con 
kế thừa các trường/phương thức public và protected.
• Lớp con không kế thừa các trường/phương thức
private từ lớp cha
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Chồng/che trường/phương thức
• Trường lớp con cùng tên trường của lớp cha sẽ che trường
của lớp cha.
• Phương thức tĩnh của lớp con có chữ ký trùng phương
thức tĩnh của lớp cha sẽ che phương thức lớp cha
• Phương thức không tĩnh của lớp con có chữ ký trùng
phương thức không tĩnh của lớp cha sẽ chồng phương
thức lớp cha 
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Chuyển kiểu trong sử dụng ñối tượng
• Có thể sử dụng ñối tượng lớp cha ñể tham chiếu ñến một ñối
tượng lớp con (chuyển kiểu ngầm ñịnh)
• Object obj = new MountainBike(); 
• Bicycle byc = new MountainBike(); 
• Không ñược sử dụng ñối tượng lớp con ñể tham chiếu ñến ñối
tượng lớp cha
• MountainBike mbike = new Bicycle(); //sai
• Nếu muốn sử dụng ñối tượng lớp con ñể tham chiếu ñến ñối
tượng lớp cha ñang tham chiếu ñến ñối tượng lớp con, phải có
lệnh chuyển kiểu rõ ràng
• MountainBike mbike2 = byc; //lỗi
• MountainBike mbike3 = (MountainBike) byc; //ok nếu byc ñang
tham chiếu ñến ñối tượng MountainBike.
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Kiểm tra kiểu của một ñối tượng
• if (obj instanceof Class)
if (obj instanceof MountainBike) { 
MountainBike myBike = (MountainBike) obj; 
} 
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
ða hình
• ða hình (polymorphism): Nhiều dạng/kiểu khác nhau của một ñối
tượng. 
• Chồng phương thức, chuyển kiểu ngầm ñịnh là cơ sở của ña hình
• ff
Bicycle bike01, bike02, bike03; 
bike01 = new Bicycle(20, 10, 1); 
bike02 = new MountainBike(20, 10, 5, "Dual"); 
bike03 = new RoadBike(40, 20, 8, 23);
bike01.printDescription(); 
bike02.printDescription();
bike03.printDescription();
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
super – ðại diện của lớp cha 
• Từ khóa super ñược sử dụng trong cài ñặt lớp con ñể thực hiện các việc sau:
• Truy cập các phương thức của lớp cha ñã bị chồng
• Truy cập các trường của lớp cha ñã bị che
• Thay cho phương thức tạo lớp cha
public class Superclass { 
public void printMethod() { 
System.out.println("Printed in Superclass."); } } 
public class Subclass extends Superclass {
public void printMethod() {
super.printMethod(); 
System.out.println("Printed in Subclass"); }}
public class SubSubClass extends Subclass {
public void printMethod() { 
//Hỏi: Gọi printMethod() của Superclass như thế nào? }
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
super – ðại diện của lớp cha 
• Từ khóa super ñược sử dụng trong cài ñặt lớp con ñể thực hiện các việc
sau:
• Truy cập các phương thức của lớp cha ñã bị chồng
• Truy cập các trường của lớp cha ñã bị che
• Thay cho phương thức tạo lớp cha
public MountainBike(int startHeight, int startCadence, int
startSpeed, int startGear) { 
super(startCadence, startSpeed, startGear); 
seatHeight = startHeight; 
} 
Nếu phương thức tạo của lớp con không gọi phương thức tạo của
lớp cha một cách rõ ràng thì phương thức tạo không ñối
super() của lớp cha ñược gọi ngầm ñịnh.
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
final – Ngăn việc kế thừa và chồng
• ðể chỉ ñịnh một phương thức không thể bị chồng ở lớp con, sử
dụng từ khóa final trước chữ ký phương thức
• Cần thiết cho phương thức không nên thay ñổi mã ñể ñảm
bảo tính nhất quán
• ðể chỉ một lớp không thể kế thừa, sử dụng từ khóa final trước
ñịnh nghĩa lớp
• Cần ñể tạo các lớp bất biến, ví dụ String
class ChessAlgorithm { 
enum ChessPlayer { WHITE, BLACK }
final ChessPlayer getFirstPlayer() { 
return ChessPlayer.WHITE; 
} 
} 
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Lớp ảo, phương thức ảo
• Lớp ảo là lớp ñược ñịnh nghĩa với từ khóa abstract. Lớp ảo
không có thể hiện.
• Sử dụng làm lớp cha
• Phương thức ảo là phương thức ñược ñịnh nghĩa với từ
khóa abstract và không có cài ñặt
• Cài ñặt phương thức ảo ñược thực hiện ở lớp con với
phương thức chồng
• Nếu lớp con vẫn không cài ñặt thì phương thức chồng
cũng phải là ảo
• Lớp chứa phương thức ảo phải là lớp ảo
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Sử dụng lớp ảo
• Khi có nhiều lớp giống nhau ở một số trường và phương
thức (cả chữ ký và thân), và có một số phương thức cùng
chữ ký nhưng nhưng khác nhau về thân
• Tạo lớp cơ sở ảo với
• Các trường và phương thức chung ñược ñịnh nghĩa
bình thường
• Các phương thức giống nhau chữ ký nhưng khác thân
là các phương thức ảo
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Lớp ảo, phương thức ảo – Ví dụ
abstract class GraphicObject { 
int x, y; 
void moveTo(int newX, int newY) {x = newX; y = newY; } 
abstract void draw(); 
abstract void resize();
} 
class Circle extends GraphicObject { 
void draw() { ... } 
void resize() { ... } 
} 
class Rectangle extends GraphicObject { 
void draw() { ... } 
void resize() { ... } 
} 
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Câu hỏi kiểm tra
public class ClassA { 
public void methodOne(int i) { } 
public void methodTwo(int i) { } 
public static void methodThree(int i) { } 
public static void methodFour(int i) { } 
} 
public class ClassB extends ClassA { 
public static void methodOne(int i) { } 
public void methodTwo(int i) { } 
public void methodThree(int i) { } 
public static void methodFour(int i) { } 
}
• Phương thức nào chồng phương thức lớp cha?
• Phương thức nào che phương thức lớp cha?
• Vấn ñề gì với các phương thức khác?
Lê ðình Thanh, Giao diện và kế thừa
Tiếp theo
Số và xâu