Trang chủ » Java » Java cơ bản – Khái niệm Class – phần 2

Java cơ bản – Khái niệm Class – phần 2


Bài học mô tả một cách chi tiết về một lớp, Ngăn xếp(Stack) và mô tả về tất cả các thành phần cung cấp cho vòng đời của một đối tượng được tạo ra bởi lớp đó. Bài học cũng đề cập đến các hàm dựng (constructor), các biến thành phần (member variable) và các phương thức (method).

5. Cài đặt các phương thức
Như bạn đã biết, các đối tượng hoạt động thông qua các phương thức của nó. Các đối tượng khác có thể yêu cầu một đối tượng làm việc gì đó thông qua việc gọi (invoke)các phương thức của nó. Mục này chỉ cho bạn mọi thứ để viết nên các phương thức cho các lớp Java của bạn.
Trong Java, bạn định nghĩa một phương thức của một lớp trong phần thân của lớp đó để thực hiện một hành động nào đó. Thông thường, bạn khai báo các phương thức của một lớp sau các biến của lớp trong thân lớp, mặc dù điều này là không bắt buộc.
Hình vẽ dưới đây trình bày mã của method (phương thức) đẩy (push) của Stack. Method này đẩy một đối tượng, cái được đưa vào thông qua các tham số, vào đầu của ngăn xếp, và trả về đối tượng ấy.

Giống như một lớp, một method có hai phần chính là: phần khai báo method và thân method. Phần khai báo định nghĩa tất cả các thuộc tính của method như cấp truy cập, kiểu trả về, tên, các đối số, và được minh họa như dưới đây:

Phần thân method là nơi xảy ra tất cả các hành động của nó. Nó chứa các dòng lệnh Java triển khai method đó.

5.1: Phần khai báo phương thức:

a. Chi tiết về việc khai báo một Method:

Khai báo một method cung cấp rất nhiều thông tin về method cho trình biên dịch, cho hệ thống runtime, cho các lớp và các object khác. Không chỉ gồm tên của method mà còn bao gồm các thông tin khác như kiểu trả về, số hoặc kiểu của các tham số cần thiết và những loại lớp nào hay object nào có thể gọi được method đó.
Trong khi điều này nghe có vẻ như viết một cuốn tiểu thuyết hơn là một khai báo method đơn thuần, nhưng tất cả các thuộc tính của method có thể khai báo rõ ràng. Thành phần cần thiết của một khai báo method chỉ là tên, kiểu trả về và một cặp ngoặc đơn (). Hình ảnh sau đây chỉ ra các thành phần của một khai báo method:

Trong đó, các thành phần được định nghĩa như sau:
accessLevel
Như là với các biến member, bạn điều khiển sao cho các lớp khác phải truy nhập vào một method bằng cách sử dụng một trong bốn cấp truy nhập : công khai(public) , được bảo vệ (protected), nội gói (package) và riêng (private). Tham khảo phần “6-Điểu khiển việc truy cập vào các bộ phận của một lớp”
static
Giống như các biến member, static khai báo một method như là một method kiểu lớp chứ không phải một method kiểu instance. Bài Tìm hiểu các member kiểu Instance và member kiểu lớp có nói về việc khai báo các method kiểu instance.
abstract
Một method trừu tượng không cài đặt gì cả và phải là một member của một lớp trừu tượng. Tham khảo thêm bài Viết các lớp trừu tượng và các method trừu tượng để biết thêm chi tiết về việc tại sao bạn lại viết các method trừu tượng và cách chúng tác động lên các lớp con.
final
Một method cuối (final method ) không được phép overridden bởi một lớp con.
native
Nếu bạn có một thư viện hàm quan trọng được viết bằng các ngôn ngữ khác như C chẳng hạn, có thể bạn muốn giữ lại chúng và dùng chúng trong Java. Các method được cài đặt trong ngôn ngữ khác Java được gọi là các method native( có tính địa phương) và được khai báo bằng cách dùng từ khóa Native.
synchronized (đồng bộ hóa)
Các thread chạy đồng thời thường gọi các method thao tác trên cùng một dữ liệu. Các method nàu có thể khai báo được đồng bộ hóa (synchronized) để chắc chắn rằng các thread này truy nhập thông tin theo cách thức an toàn cho các thread.
returnType (kiểu trả về)
Java yêu cầu một method khai báo kiểu dữ liệu của giá trị mà nó trả về. Nếu method của bạn không trả về giá trị nào, hãy dùng từ khóa void cho kiểu trả về. Bài Trả về một giá trị từ một method sẽ bàn thêm về vấn đề này.
methodName (tên method )
Tên của method tuân thủ chuẩn của một định danh(identifier) trong Java. Bạn cần xem xét rất nhiều vấn đề liên quan đến các tên method trong Java. Chúng được viết kĩ trong bài Tên method .
( paramlist ) (danh sách tham số)
Bạn đưa các thông tin vào một method thông qua các đối số của nó. Xem bài tiếp theo, Đưa thông tin vào một method , để biết thêm chi tiết.
[throws exceptions] (tung ra các exceptions-lỗi)
Nếu method của bạn có tung ra một exception đã được kiểm tra thì phần khai báo của nó phải có kiểu của các exception này.

Trả về một giá trị từ một method

Bạn khai báo một kiểu trả về của method trong phần khai báo của nó. Trong phần thân của method , bạn dùng toán tử return để trả về giá trị đó. Bất kì một method nào mag không khai báo là void thì đều phải chứa lệnh return. Lớp Stack khai báo một method là isEmpty với kiểu trả về là boolean:
public boolean isEmpty() {
if (items.size() == 0)
return true;
else
return false;
}
Kiểu dữ liệu của giá trị trả về phải trùng với kiểu trả về của method; bạn không thể trả về một kiểu Object từ một method được khai báo với kiểu trả về là một số nguyên. Method isEmpty trả về giá trị boolean hoặc là true hoặc là false, phụ thuộc vào đầu vào của mẫu như thế nào. Một lỗi biên dịch sẽ xảy ra nếu bạn cố viết một method mà trong đó kiểu trả về không trùng với giá trị trả về.
Method isEmpty trả về một kiểu dữ liệu nguyên thủy. Các method cũng có thể trả về một kiểu dữ liệu tham chiếu. Ví dụ, Stack khai báo một method pop với kiểu trả về là kiểu tham chiếu Object:
public synchronized Object pop() {
int len = items.size();
Object obj = null;
if (len == 0)
throw new EmptyStackException();
obj = items.elementAt(len – 1);
items.removeElementAt(len – 1);
return obj;
}
Khi một method trả về một object như là pop trả về, lớp của object trả về phải là một lớp con hoặc là lớp của kiểu trả về. Điều này có thể là nguyên nhân gây lộn xộn, vì thế chúng ta hãy quan sát điều này kĩ càng hơn. Giả sử rằng bạn có một cây phân lớp mà ở đó ImaginaryNumber là lớp con của java.lang.Number, cái mà, mặt khác, là lớp con của Object, như được minh họa dưới đây:

Bây giờ, giả sử là bạn có một method được khai báo là trả về một đối tượng Number:
public Number returnANumber() {
. . .
}
Method return có thể trả về một ImaginaryNumber nhưng không phải là một Object.ImaginaryNumber “là một” Number bởi vì nó là một lớp con của Number. Tuy nhiên, một Object không nhất thiết phải là một Number– nó có thể là một String hoặc một kiểu nào đó. Bạn cũng có thể dùng các tên giao diện (interface) như là kiểu trả về. Trong trường hợp này, object trả về phải triển khai interface đó.

Tên của method
Java cho phép tên method được overload( chồng, đè lên nhau), do đó nhiều method có thể trùng tên. Ví dụ bạn đang muốn viết một lớp mà có thể trả về rất nhiều liểu dữ liệu (chuỗi, số…). Và khi đó, bạn cần phải viết một method mà có thể biết cách trả về từng kiểu dữ liệu như thế. Trong một số ngôn ngữ khác, bạn phải nghĩ tới một tên mới cho mỗi một method, ví dụ như drawString, drawInteger, drawFloat… . Trong Java, bạn có thể dùng chung một tên cho tất cả các method như thế nhưng chúng pass(đưa vào) một kiểu dữ liệu khấccủ tham số cho mỗi method . Vì thế, trong lớp dữ liệu trả về, bạn có thể khai báo ba method có tên là draw, mỗi một method có một kiểu tham số khác nhau:

class DataRenderer {
void draw(String s) {
. . .
}
void draw(int i) {
. . .
}
void draw(float f) {
. . .
}
}

Các method đã được overload được phân biệt bởi số lượng và kiểu trả về của các đối số được đưa vào trong method đó. Trong phần ví dụ trên đây, draw(String s) và draw(int i) là khác nhau và duy nhất bởi chúng cần các đối số khác nhau. Bạn không thể khai báo nhiều hơn một method có cùng tên lại có cùng cả kiểu trả về lẫn tham số đưa vào bởi khi đó compiler không thể phân biệt hai method này. Vì thế hai method draw(String s) và draw(String t) là như nhau và có thể gây lỗi khi dịch nếu cùng được khai báo.
Một lớp có thể override(chèn lên) một method trong siêu lớp của nó. Các Overriding method phải có tên, kiếu trả về và danh sách tham số giống như method mà nó override.
b. Định nghĩa: Phần khai báo method tối thiểu phải có một tên và một kiểu trả về liên quan tới kiểu dữ liệu được trả về bởi method đó:

returnType methodName() {
. . .
}

Phần khai báo method trên đây là rất cơ bản. Các method có nhiều thuộc tính khác như là các đối số, các điều khiển truy nhập,và các thuộc tính khác. Bài bày sẽ bao gồm các chủ đề này như là phần mở rộng dựa trên các đặc điểm của phần khai báo method như trên.

5.2 Truyền thông tin vào trong một method
a. Chi tiết:
Khi bạn viết một method của riêng mình, bạn khai báo số lượng và kiểu dữ liệu của các đối số cần thiết cho method đó. Bạn khai báo kiểu dữ liệu và tên cho từng đối số trong phần kí hiệu method. Ví dụ, sau đây là một method có chức năng tính toán khoản lệ phí hằng tháng cho một chủ nợ dựa trên lượng nợ, tỉ suất quan trọng, kì hạn của khoản nợ(số lượng các chu kì), và trị giá tương lai của khoản nợ (có lẽ trị giá tương lai của khoản nợ bằng không bởi vì khi hết hạn thì cũng là lúc bạn trả hết nợ):

double computePayment(double loanAmt, double rate, double futureValue, int numPeriods) {
double I, partial1, denominator, answer;
I = rate / 100.0;
partial1 = Math.pow((1 + I), (0.0 - numPeriods));
denominator = (1 - partial1) / I;
answer = ((-1 * loanAmt) / denominator)
- ((futureValue * partial1) / denominator);
return answer;
}

Method này có bốn đối số: lượng nợ, tỉ suất quan trọng, trị giá tương lai và số chu kì. Ba đối số đầu tiên là các biến kiểu số thực với độ chính xác đúp (kiểu double), đối số còn lại có kiểu số nguyên.
Giống như trình bày trong method này, các đối số được phân cách bởi các dấu phẩy theo từng cặp kiểu/tên:
type name
Như bạn có thể thấy trong thân của method computePayment, bạn dễ dàng dùng các tên đối số để tham chiếu tới các giá trị của đối số.

Kiểu của đối số
Trong Java, bạn có thể pass một đối số thuộc kiểu bất kì vào một method. Điều này bao gồm các kiểu dữ liệu nguyên thủy như double, float hay kiểu các số nguyên như là bạn nhìn thấy trên method computePayment,và tham chiếu tới các kiểu dữ liệu khác như là các object hay các mảng. Sau đây là một ví dụ về một method chấp nhận một mảng như là tham số của mình. Trong ví dụ này, method tạo ra một object Polygon mới và khởi tạo nó từ một danh sách các điểm Points( Point là một lớp biểu diễn một tọa độ x, y):
static Polygon polygonFrom(Point[] listOfPoints) {
. . .
}
Không giống như một số ngôn ngữ khác, bạn không thể pass method vào một method. Nhưng bạn có thể pass một object vào một method và sau đó gọi các method của object này.
Tên đối số
Khi bạn khai báo một đối số trong một method trong Java, bạn cấp cho nó một cái tên. Tên này được dùng trong thân method để tham chiếu tới các đối tượng.
Một đối số của method có thể có tên trùng với tên của biến member thuộc lớp . Nếu trường hợp này xảy ra, thì biến đó sẽ làm ẩn đi biến member . Các đối số làm ẩn các biến member thường được dùng trong các constructor để khởi tạo một lớp. Ví dụ, xem xét lớp Circle và constructor của nó:

class Circle {
int x, y, radius;
public Circle(int x, int y, int radius) {
. . .
}
}

Lớp Circle có ba biến member : x, y và radius. Hơn nữa, constructor của lớp Cỉ nhận ba đối số trùng tên với tên của các biến member, ở đó mỗi đối số cung cấp một giá trị khởi tạo.
Các tên tham số ẩn đi các biến member . Vì thế việc dùng x, y hay radius trong thân của constructor tham chiếu tới các tham số, không tham chiếu tới các biến member. Để truy nhập các biến member, bạn phải tham chiếu chúng thông qua this– object hiện tại.

class Circle {
int x, y, radius;
public Circle(int x, int y, int radius) {
this.x = x;
this.y = y;
this.radius = radius;
}
}

Các tên các đối số của method không được trùng tên với các tên đối số khác trong cùng method, tên của bất kì biến cục bộ nào của method hay tên của bất cứ tham số nào trong mệnh đề catch trong cùng một method.

Truyền theo giá trị
Trong các method của Java, các đối số được truyền theo giá trị. Khi được gọi, method nhận các giá trị của biến được truyền vào. Khi đối số đó thuộc kiểu nguyên thủy, truyền theo giá trị có nghĩa là method đó không thể thay đổi giá trị của nó. Khi đối số thuộc một kiểu tham chiếu, truyền theo giá trị có nghĩa là method đó không thể thay đổi object tham chiếu, nhưng có thể kích hoạt các method của object đó và thay đổi các biến có thể truy nhập được trong object đó.
Đây thường xuyên là lí do gây nhầm lẫn–một lập trình viên viết một method với cố gắng sửa giá trị của một đối số của nó và method không làm việc như mong muốn. Chúng ta hãy xem xét các method này và thử tìm ra cách thay đổi chúng như thế nào để giúp lập trình viên đó đạt được nguyện vọng.
Xem các dòng lệnh Java sau đây, với mục đích là lấy ra màu hiện tại của object Pen trong một ứng dụng đồ họa:

. . .
int r = -1, g = -1, b = -1;
pen.getRGBColor(r, g, b);
System.out.println("red = " + r + ", green = " + g + ", blue = " + b);
. . .

Tại thời gian khi mà method getRGBColor được gọi, biến r,g và b đều có giá trị là -1. Người gọi nó hy vọng method getRGBColor truyền trả lại các giá trị đỏ, xanh lá cây và lam của màu hiện tại bằng các biến r,g và b.
Tuy nhiên, Java runtime sẽ truyền các giá trị(-1) của các biến vào trong method getRGBColor; chứ không phải là một tham chiếu tới các biến r,g, và b. Vì vậy bạn có hình dung cách gọi method kiểu đó giống như là : getRGBColor(-1, -1, -1).
Khi điều khiển các giá trị truyền vào trong method getRGBColor, các đối số đi vào trong vùng được cấp phát và được khởi tạo cho các giá trị được truyền vào trong method:

class Pen {
int redValue, greenValue, blueValue;
void getRGBColor(int red, int green, int blue) {
// red, green, and blue have been created
// and their values are -1
. . .
}
}

Vì vậy, getRGBColor lấy sự truy cập tới các giá trị của r, g, b trong lời gọi thông qua các đối số red, green, và blue. Method lấy bản copy của nó về các giá trị để dùng trong phạm vi của method. Bất cứ sự tác động nào làm thay đổi các bản copy cục bộ này đều không ảnh hưởng tới các biến gốc trong lời gọi method.
Bây giờ chúng ta xem xét một đoạn cài đặt của method getRGBColor trong lớp Pen:

class Pen {
int redValue, greenValue, blueValue;
. . .
// this method does not work as intended
void getRGBColor(int red, int green, int blue) {
red = redValue;
green = greenValue;
blue = blueValue;
}
}

Method này sẽ không làm việc đúng như mong đợi. Khi bộ điều khiển lấy lệnh println trong đoạn code , các đối số của getRGBColor red, green blue không còn tồn tại nữa. Do đó các phép gán thực hiện trên chúng trong method không có tác dụng; r, g, b vẫn nhận giá trị -1.

. . .
int r = -1, g = -1, b = -1;
pen.getRGBColor(r, g, b);
System.out.println("red = " + r +
", green = " + g +
", blue = " + b);
. . .

Truyền biến theo giá trị có tác dụng tạo sự an toàn cho lập trình viên. Các method không thể sửa đổi lung tung trong phạm vi của method đó. Tuy nhiên, bạn hay muốn một method có thể sửa đổi một hay nhiều các đối số của nó. Method getRGBColor là một trường hợp như thế. Lời gọi muốn method trả về ba giá trị thông qua các đối số của nó. Tuy nhiên, method đó không thể sửa đổi các đối số và hơn nữa, một method chỉ có thể trả về một giá trị thông qua giá trị trả về. Vì vậy, làm thế nào để một method có thể trả về nhiều hơn một giá trị hay có tác dụng (sửa đổi các biến) bên ngoài phạm vi của method đó?
Để có một method có thể sửa đổi các đối số của nó, nó phải là một kiểu tham chiếu, kiểu như một object hoặc một mảng. Các object và các mảng cũng được truyền theo giá trị, nhưng giá trị của một object lại là một kiểu tham chiếu. Vì vậy, kết quả là các đối số thuộc kiểu tham chiểu được truyền theo giá trị theo cách tham chiếu. Một sự tham chiếu tới một object có nghĩa là trỏ địa chỉ của object đó trong bộ nhớ. Bây giờ, các đối số trong method được tham chiếu tới vùng nhớ giống như lời gọi.
Hãy viết lại method getRGBColor để xác định chắc chắn những gì mà bạn muốn. Đầu tiên, bạn phải giới thiệu một kiểu object, RGBColor, mà có thể chứa cả ba giá trị đỏ, xanh là lam:

class RGBColor {
public int red, green, blue;
}

Now, we can rewrite getRGBColor so that it accepts an RGBColor object as an argument. The getRGBColor method returns the current color of the pen by setting the red, green and blue member variables of its RGBColor argument:
Bây giờ, chúng ta có thể viết lại method getRGBColor để nó nhận một object như là đối số của nó. Method getRGBColor trả về màu hiện tại của cái bút băng việc đặt các biến member red, green và blue cho đối số RGBColor của nó:

class Pen {
int redValue, greenValue, blueValue;
void getRGBColor(RGBColor aColor) {
aColor.red = redValue;
aColor.green = greenValue;
aColor.blue = blueValue;
}
}

Cuối cùng. hãy viết lại lời gọi method:

. . .
RGBColor penColor = new RGBColor();
pen.getRGBColor(penColor);
System.out.println("red = " + penColor.red + ", green = " + penColor.green + ", blue = " + penColor.blue);
. . .

Sự thay đổi đối với object RGBColor trong method getRGBColor ảnh hưởng tới object được tạo ra trong lời gọi bởi vì tên penColor(trong lời gọi) và aColor(trong method getRGBColor ) tham chiếu tới cùng một object.
Có thể tất thành phần thường được dùng nhất của một khai báo method là các tham số của method. Giống như các hàm trong các ngôn ngữ lập trình khác, các method trong Java chấp nhận đầu vào(input) từ người gọi nó thông qua các tham số của nó. Các tham số cung cấp thông tin cho method từ phía ngoài của nó.
5.3 Thân phương thức (method)
Thân method là nơi tất cả các hành động của một method, thân method chứa tất cả các lệnh đúng ngữ pháp Java.
Trong đoạn mã ví dụ dưới đây, phần thân của các method isEmpty và pop được in đậm:

class Stack {
static final int STACK_EMPTY = -1;
Object[] stackelements;
int topelement = STACK_EMPTY;
. . .
boolean isEmpty() {
if (topelement == STACK_EMPTY)
return true;
else
return false;
}
Object pop() {
if (topelement == STACK_EMPTY)
return null;
else {
return stackelements[topelement--];
}
}
}

Bên cạnh các thành phần khác của ngôn ngữ Java, bạn có thể dùng this trong phần thân để chỉ tới một member trong trạng thái là object hiện thời. Object hiện tại là object có method đang được gọi. Bạn cũng có thể dùng super để chỉ tới các member trong siêu lớp có object hiện thời đã được ẩn hoặc override. Đồng thời, thân lớp có thể chứa các khai báo cho các biến cục bộ của method đó.
this
Thông thường, trong một method của một object, bạn có thể chỉ cần tham chiếu trực tiếp tới các biến member của object đó. Tuy nhiên, đôi khi bạn lại cần hiển rõ nghĩa biến member nếu một trong số các đối số của method có trùng tên.
Ví dụ, constructor sau đây của lớp HSBColor khởi tạo một vài biến member của object theo các đối số được truyền vào trong constructor. Mỗi da này có tên giống như là một biến member của object có giá trị bạn đầu mà đối số đó chứa.

class HSBColor {
int hue, saturation, brightness;
HSBColor (int hue, int saturation, int brightness) {
this.hue = hue;
this.saturation = saturation;
this.brightness = brightness;
}
...
}

Bạn phải dùng từ khóa this trong constructor vì bạn phải hiển rõ nghĩa của đối số hue so với biến member hue (và các đối số khác cũng tương tự). Viết hue = hue; không có ý nghĩa gì cả. Các tên đối số ưu tiên các biến member ẩn trùng tên. Vì thế, để tham chiếu tới mọt biến member, bạn phải làm thông qua object hiện thời–dùng từ khóa this để tham chiếu– một cách rõ ràng.
Một số lập trình viên thích lúc nào cũng dùng từ khóa this khi tham chiếu tới một biến member của object có method mà tham chiếu đó xuất hiện. Làm như thế tạo cho mã rõ ràng và giảm được các lỗi khi dùng chung tên.
Bạn cũng có thể dùng từ khóa this để gọi một method của object hiện thời. Ta nhắc lại là điều này chỉ cần thiết nếu có một điều gì đó không rõ ràng trong tên của method và thươnf được dùng để làm cho đoạn code rõ ràng hơn.
super
Nếu method của bạn ẩn đi một trong các biến member của siêu lớp của nó, method của bạn có thể tham chiếu tới biến ẩn thông qua việc dung từ khóa super. Tương tự, nếu method của bạn override một trong các method của siêu lớp của nó, thì method đó có thể gọi method đã được override thông qua việc dùng từ khóa super.
Nghiên cứu lớp sau:

class ASillyClass {
boolean aVariable;
void aMethod() {
aVariable = true;
}
}
Và lớp con của nó, ẩn đi aVariable và override aMethod:
class ASillierClass extends ASillyClass {
boolean aVariable;
void aMethod() {
aVariable = false;
super.aMethod();
System.out.println(aVariable);
System.out.println(super.aVariable);
}
}

Trước tiên, aMethod đặt aVariable(đ ược khai báo trong ASillierClass , lớp ẩn đi cái được khai báo trong ASillyClass) có giá trị là false. Tiếp theo, aMethod kích hoạt method được override của nó với câu lệnh:
super.aMethod();
Dòng lệnh này đặt giá trị ẩn của aVariable (được khai báo trong ASillyClass) bằng true. Sau đó,aMethod hiển thị cả hai giá trị này của aVariable với các giá trị khác nhau:
false
true
Biến cục bộ
Trong thâm method bạn có thể khai báo thêm các biến dùng trong method đó. Các biến này là các biến cục bộ và chỉ tồn tại trong thời gian thực thi method đó. Method này khai báo một biến cục bộ i dùng để lặp lại trong các phần tử của đối số kiểu mảng của nó:

Object findObjectInArray(Object o, Object[] arrayOfObjects) {
int i; // local variable
for (i = 0; i < arrayOfObjects.length; i++) {
if (arrayOfObjects[i] == o)
return o;
}
return null;
}

Sau khi method trả về, i không còn tồn tại nữa.

Bình luận

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s