Giáo trình Lập trình hướng đối tượng - Bài 8: Đa hình - Trịnh Thành Tùng

Bài 8 Đa hình Trịnh Thành Trung trungtt@soict.hust.edu.vn Nội dung 1. Upcasting và downcasting 2. Đa hình 3. Liên kết tĩnh và liên kết động Up-casting và down-casting Chuyển đổi kiểu dữ liệu đối tượng 1 4 Chuyển đổi kiểu dữ liệu nguyên thủy • Java tự động chuyển đổi kiểu khi − Kiểu dữ liệu tương thích − Chuyển đổi từ kiểu hẹp hơn sang kiểu rộng hơn int i; double d = i; • Phải ép kiểu khi − Kiểu dữ liệu tương thích − Chuyển đổi từ kiểu rộng hơn sang kiểu hẹp hơn int i; byte b = i; byte b = (byte)i; 5 Chuyển đổi kiểu dữ liệu tham chiếu • Kiểu dữ liệu tham chiếu có thể được chuyển đổi kiểu khi • Kiểu dữ liệu tham chiếu (lớp) tương thích • Nằm trên cùng một cây phân cấp kế thừa • Hai cách chuyển đổi • Up-casting • Down-casting A B C 6 Up-casting • Up casting: đi lên trên cây phân cấp thừa kế (moving up the inheritance hierarchy) • Up casting là khả năng nhìn nhận đối tượng thuộc lớp dẫn xuất như là một đối tượng thuộc lớp cơ sở. • Tự động chuyển đổi kiểu 7 Ví dụ public class Test1 { public static void main(String arg[]) { Employee e = new Employee(); Person p; p = e; p.setName(“Hoa”); p.setSalary(350000); // compile error } Person - name: String - birthday: Date + setName(String) + setBirthday(Date) + getDetails(): String Employee - salary: double + setSalary(double) + getDetails(): String 8 Ví dụ class Manager extends Employee { Employee assistant; // ... public void setAssistant(Employee e) { assistant = e; } // ... } public class Test2 { public static void main(String arg[]) { Manager junior, senior; // ... senior.setAssistant(junior); } } Person - name: String - birthday: Date + setName(String) + setBirthday(Date) + getDetails(): String Employee - salary: double + setSalary(double) + getDetails(): String Manager - assistant: Employee + setAssistant(Employee) + getDetails():String 9 Ví dụ public class Test3 { String static teamInfo(Person p1, Person p2) { return "Leader: " + p1.getName() + ", member: " + p2.getName(); } public static void main(String arg[]) { Employee e1, e2; Manager m1, m2; // ... System.out.println(teamInfo(e1, e2)); System.out.println(teamInfo(m1, m2)); System.out.println(teamInfo(m1, e2)); } } Person - name: String - birthday: Date + setName(String) + setBirthday(Date) + getDetails(): String Employee - salary: double + setSalary(double) + getDetails(): String Manager - assistant: Employee + setAssistant(Employee) + getDetails():String 10 • Down casting: đi xuống cây phân cấp thừa kế (move back down the inheritance hierarchy) • Down casting là khả năng nhìn nhận một đối tượng thuộc lớp cơ sở như một đối tượng thuộc lớp dẫn xuất. • Không tự động chuyển đổi kiểu  Phải ép kiểu. Down-casting 11 Ví dụ public class Test2 { public static void main(String arg[]) { Employee e = new Employee(); Person p = e; // up casting Employee ee = (Employee) p; // down casting Manager m = (Manager) ee; // run-time error Person p2 = new Manager(); Employee e2 = (Employee) p2; } } Person - name: String - birthday: Date + setName(String) + setBirthday(Date) + getDetails(): String Employee - salary: double + setSalary(double) + getDetails(): String Manager - assistant: Employee + setAssistant(Employee) + getDetails():String Liên kết tĩnh và liên kết động Static binding & dynamic binding 2 13 Liên kết lời gọi hàm • Liên kết lời gọi hàm (function call binding) là quy trình xác định khối mã hàm cần chạy khi một lời gọi hàm được thực hiện • C: đơn giản vì mỗi hàm có duy nhất một tên • C++: chồng hàm, phân tích chữ ký kiểm tra danh sách tham số. 14 Trong ngôn ngữ HĐT • Liên kết lời gọi phương thức • Đối với các lớp độc lập (không thuộc cây thừa kế nào), quy trình này gần như không khác với function call binding − so sánh tên phương thức, danh sách tham số để tìm định nghĩa tương ứng −một trong số các tham số là tham số ẩn: con trỏ this 15 Liên kết tĩnh • Liên kết tại thời điểm biên dịch − Early Binding/Compile-time Binding − Lời gọi phương thức được quyết định khi biên dịch, do đó chỉ có một phiên bản của phương thức được thực hiện − Nếu có lỗi thì sẽ có lỗi biên dịch − Ưu điểm về tốc độ • C/C++ function call binding, và C++ method binding cơ bản đều là ví dụ của liên kết tĩnh (static function call binding) 16 Liên kết động • Lời gọi phương thức được quyết định khi thực hiện (run-time) − Late binding/Run-time binding − Phiên bản của phương thức phù hợp với đối tượng được gọi. − Java mặc định sử dụng liên kết động 17 Ví dụ public class Test { public static void main(String arg[]){ Person p = new Person(); // ... Employee e = new Employee(); // ... Manager m = new Manager(); // ... Person pArr[] = {p, e, m}; for (int i=0; i< pArr.length; i++){ System.out.println( pArr[i].getDetail()); } } } Person - name: String - birthday: Date + setName(String) + setBirthday(Date) + getDetails(): String Employee - salary: double + setSalary(double) + getDetails(): String Manager - assistant: Employee + setAssistant(Employee) + getDetails():String Đa hình Polymorphism 3 19 • Polymorphism: Nhiều hình thức thực hiện, nhiều kiểu tồn tại • Đa hình trong lập trình − Đa hình phương thức: + Phương thức trùng tên, phân biệt bởi danh sách tham số. − Đa hình đối tượng + Nhìn nhận đối tượng theo nhiều kiểu khác nhau + Các đối tượng khác nhau cùng đáp ứng chung danh sách các thông điệp có giải nghĩa thông điệp theo cách thức khác nhau. Đa hình 20 Ví dụ • Các đối tượng khác nhau giải nghĩa các thông điệp theo các cách thức khác nhau • Liên kết động (Java) Person p1 = new Person(); Person p2 = new Employee(); Person p3 = new Manager(); // ... System.out.println(p1.getDetail()); System.out.println(p2.getDetail()); System.out.println(p3.getDetail()); Person - name: String - birthday: Date + setName(String) + setBirthday(Date) + getDetails(): String Employee - salary: double + setSalary(double) + getDetails(): String Manager - assistant: Employee + setAssistant(Employee) + getDetails():String 21 Ví dụ class EmployeeList { Employee list[]; ... public void add(Employee e) {...} public void print() { for (int i=0; i<list.length; i++) { System.out.println(list[i].getDetail()); } } ... EmployeeList list = new EmployeeList(); Employee e1; Manager m1; ... list.add(e1); list.add(m1); list.print(); Person - name: String - birthday: Date + setName(String) + setBirthday(Date) + getDetails(): String Employee - salary: double + setSalary(double) + getDetails(): String Manager - assistant: Employee + setAssistant(Employee) + getDetails():String • Kiểm tra xem một đối tượng có phải là thể hiện của một lớp nào đó không public class Employee extends Person {} public class Student extends Person {} public class Test{ public doSomething(Person e) { if (e instanceof Employee) {... } else if (e instanceof Student) {... } else {... } } } Toán tử instanceof 23 Ví dụ • Các đối tượng Triangle, Rectangle, Circle đều là các đối tượng Shape ... public static void handleShapes(Shape[] shapes){ // Vẽ các hình theo cách riêng của mỗi hình for( int i = 0; i < shapes.length; ++i) { shapes[i].draw(); } ... // Gọi đến phương thức xóa, không cần quan tâm // đó là hình gì for( int i = 0; i < shapes.length; ++i) { shapes[i].erase(); } } ... Ví dụ Tổng kết • Upcasting và downcasting • Nhìn nhận các đối tượng thuộc lớp cơ sở như đối tượng thuộc lớp dẫn xuất (upcasting) và ngược lại (down-casting) • Liên kết tĩnh và liên kết động • Liên kết lời gọi hàm lúc biên dịch (liên kết tĩnh) hay lúc chạy chương trình (liên kết động) • Đa hình • Nhìn nhận một đối tượng dưới nhiều kiểu khác nhau Thank you! Any questions?