Bài giảng Lập trình hướng đối tượng - Bài 5: Một số kỹ thuật Java nâng cao - Trịnh Thành Trung

Bài 5 
Một số kỹ thuật 
Java nâng cao 
Trịnh Thành Trung 
trungtt@soict.hust.edu.vn 
Nội dung 
1. Lớp bao 
2. Các hàm toán học 
3. Các kỹ thuật thao tác 
với chuỗi 
4. Quản lý bộ nhớ trong 
Java 
5. So sánh đối tượng 
6. Truyền tham số cho 
phương thức 
Lớp bao 
Wrapper class 
1 
4 
Lớp bao 
• Các kiểu dữ liệu nguyên thủy không có các 
phương thức liên quan đến nó. 
−Mỗi kiểu dữ liệu nguyên thủy có một lớp tương ứng gọi 
là lớp bao (wrapper class) 
− Các lớp bao sẽ “gói” dữ liệu nguyên thủy và cung cấp các 
phương thức thích hợp cho dữ liệu đó. 
−Mỗi đối tượng của lớp bao đơn giản là lưu trữ một biến 
đơn và đưa ra các phương thức để xử lý nó. 
− Các lớp bao là một phần của Java API 
Các lớp bao 
Kiểu dữ liệu nguyên thủy Lớp bao 
boolean java.lang.Boolean 
byte java.lang.Byte 
char java.lang.Char 
double java.lang.Double 
float java.lang.Float 
int java.lang.Integer 
long java.lang.Long 
short java.lang.Short 
6 
Lớp bao 
• Các lớp bao là không thay đổi được (immutable) 
− Sau khi đã được gán một giá trị, thể hiện của lớp đó 
không được phép thay đổi giá trị nữa. 
• Các lớp bao là final 
− Không thể kế thừa từ các lớp bao 
• Tất cả các phương thức của các lớp bao là static 
• Tất cả các lớp bao trừ Boolean và Character là kế 
thừa từ lớp Number 
− Boolean và Character kế thừa trực tiếp từ lớp Object 
7 
Khởi tạo đối tượng lớp bao 
• Tất cả các lớp bao cung cấp 2 phương thức khởi 
tạo (trừ lớp Character): 
−Một phương thức lấy tham số là kiểu dữ liệu nguyên thủy 
của giá trị cần khởi tạo 
−Một phương thức lấy biểu diễn kiểu String của giá trị đó 
Float wfloat = new Float("12.34f"); 
Float yfloat = new Float(12.34f); 
Boolean wbool = new Boolean("false"); 
Boolean ybool =new Boolean(false); 
Character c1 = new Character('c'); 
8 
Chuyển đổi từ String sang các 
đối tượng lớp bao 
• Cách khác để tạo các đối tượng của lớp bao: sử 
dụng các phương thức static 
− valueOf(String s) 
− valueOf(String s, int radix) 
− Trả về các đối tượng có giá trị bằng tham số được đưa 
vào 
Integer i2 = Integer.valueOf("101011", 2); 
// converts 101011 to 43 and assigns the 
// value 43 to the Integer object i2 
Float f2 = Float.valueOf("3.14f"); 
// assigns 3.14 to the Float object f2 
9 
Trả về biến của kiểu dữ liệu 
nguyên thủy 
• Để trả về các kiểu dữ liệu nguyên thủy: sử dụng 
phương thức typeValue() 
− Không có tham số 
− Mỗi kiểu số có 6 phương thức typeValue() tương ứng 
− Ví dụ 
// make a new wrapper object 
Integer i2 = new Integer(42); 
// convert i2's value to a byte primitive 
byte b = i2.byteValue(); 
// another of Integer's xxxValue methods 
short s = i2.shortValue(); 
// yet another of Integer's xxxValue methods 
double d = i2.doubleValue(); 
10 
Chuyển đổi từ String sang các 
kiểu dữ liệu nguyên thủy 
• Dùng các phương thức static của lớp bao 
static parseType(String s) 
• Ví dụ 
String s = "123"; 
//assign an int value of 123 to the int variable i 
int i = Integer.parseInt(s); 
//assign an short value of 123 to the short variable j 
short j = Short.parseShort(s) 
11 
Phân biệt kiểu dữ liệu nguyên 
thủy và lớp bao 
• Ví dụ 
int x = 25; 
Integer y = new Integer(25); 
int z = x + y; // ERROR 
int z = x + y.intValue(); // OK! 
11 
x 
y 
25 
25 
Các hàm toán học 
Lớp Math 
2 
13 
Lớp Math 
• java.lang.Math cung cấp các thành phần static: 
− Các hằng toán học: 
+ Math.E 
+ Math.PI 
− Các hàm toán học: 
+ max, min... 
+ abs, floor, ceil 
+ sqrt, pow, log, exp 
+ cos, sin, tan, acos, asin, atan 
+ random 
14 
Lớp Math 
• Hầu hết các hàm nhận tham số kiểu double và giá 
trị trả về cũng có kiểu double 
− Ví dụ : 
𝑒 2𝜋 
Math.pow(Math.E, Math.sqrt(2.0*Math.PI)) 
hoặc 
Math.exp(Math.sqrt(2.0*Math.PI)) 
Các kỹ thuật thao tác với 
chuỗi 
String và StringBuffer 
3 
16 
Xâu (String) 
• Kiểu String là một lớp và không phải là kiểu dữ 
liệu nguyên thủy 
• Một String được tạo thành từ một dãy các ký tự 
nằm trong dấu nháy kép: 
 String a = "A String"; 
 String b = ""; 
• Đối tượng String có thể khởi tạo theo nhiều cách: 
 String c = new String(); 
 String d = new String("Another String"); 
 String e = String.valueOf(1.23); 
 String f = null; 
17 
Ghép xâu 
• Toán tử + có thể nối các String: 
 String a = "This" + " is a " + "String"; 
 //a = “This is a String” 
• Các kiểu dữ liệu cơ bản sử dụng trong lời gọi 
println() được chuyển đổi tự động sang kiểu 
String 
 System.out.println("answer = " + 1 + 2 + 3); 
 System.out.println("answer = " + (1 + 2 + 3)); 
18 
Các phương thức của xâu 
String name = "Joe Smith"; 
name.toLowerCase(); // "joe smith" 
name.toUpperCase(); // "JOE SMITH" 
"Joe Smith ".trim(); // "Joe Smith" 
"Joe Smith".indexOf('e'); // 2 
"Joe Smith".length(); // 9 
"Joe Smith".charAt(5); // 'm' 
"Joe Smith".substring(5); // "mith" 
"Joe Smith".substring(2,5); // "e S" 
19 
StringBuffer 
• String là kiểu bất biến 
− Đối tượng không thay đổi giá trị sau khi được tạo ra 
Các xâu của lớp String được thiết kế để không thay đổi 
giá trị. 
− Khi các xâu được ghép nối với nhau một đối tượng mới 
được tạo ra để lưu trữ kết quả Ghép nối xâu thông 
thường rất tốn kém về bộ nhớ. 
String s = ""; 
s += "Hello"; 
s += " "; 
s += "World"; 
s += "!"; 
System.out.println(s); 
20 
StringBuffer 
• Trong trường hợp phải làm việc với các xâu biến 
đổi Sử dụng StringBuffer 
− Dự đoán các ký tự trong xâu có thể thay đổi. 
− Khi xử lý các xâu một cách linh động, ví dụ như đọc dữ 
liệu text từ một tệp tin. 
• Cung cấp các cơ chế hiệu quả hơn cho việc xây 
dựng, ghép nối các xâu: 
− Việc ghép nối xâu thường được các trình biên dịch 
chuyển sang thực thi trong lớp StringBuffer 
21 
Các phương thức của 
StringBuffer 
StringBuffer buffer = new StringBuffer(15); 
buffer.append("This is ") ; 
buffer.append("String") ; 
buffer.insert(7," a") ; 
buffer.append('.'); 
System.out.println(buffer.length()); // 17 
System.out.println(buffer.capacity()); // 32 
String output = buffer.toString() ; 
System.out.println(output); // "This is a String." 
Quản lý bộ nhớ trong Java 
Định vị, tái định vị và quản lý bộ nhớ 
4 
23 
Quản lý bộ nhớ trong Java 
• Java không sử dụng con trỏ nên các địa chỉ bộ 
nhớ không thể bị ghi đè lên một cách ngẫu nhiên 
hoặc cố ý. 
• Các vấn đề định vị và tái định vị bộ nhớ, quản lý 
bộ nhớ do JVM kiểm soát, hoàn toàn trong suốt 
(transparent) với lập trình viên. 
• Lập trình viên không cần quan tâm đến việc ghi 
dấu các phần bộ nhớ đã cấp phát tđể giải phóng 
sau này. 
24 
Các loại bộ nhớ trong Java 
• Trong Java có hai loại bộ nhớ chính 
− Bộ nhớ heap: lưu trữ các dữ liệu được cấp phát cho các 
tham chiếu 
− Bộ nhớ stack: lưu trữ các tham chiếu (~địa chỉ các con 
trỏ) và các dữ liệu nguyên thủy 
25 
Bộ nhớ Stack 
• Bộ nhớ Heap sử dụng để ghi thông tin được tạo 
bởi toán tử new 
String s = new String(“hello”); 
Bộ nhớ Heap Bộ nhớ Stack 
s 
26 
Bộ nhớ Heap 
• Giá trị cục bộ trong bộ nhớ Stack được sử dụng 
như con trỏ tham chiếu tới Heap 
String s = new String(“hello”); 
String t = s; 
Bộ nhớ Heap Bộ nhớ Stack 
s 
t 
27 
Bộ nhớ Heap 
• Giá trị của dữ liệu 
nguyên thủy được ghi 
trực tiếp trong Stack 
String s = new String(“hello”); 
String t = s; 
int i = 201; 
int j = i; 
Bộ nhớ Heap Bộ nhớ Stack 
s 
t 
201 
201 
i 
j 
28 
Bộ thu gom rác 
• Một tiến trình chạy ngầm gọi đến bộ “thu gom 
rác” (garbage collector) để phục hồi lại phần bộ 
nhớ mà các đối tượng không tham chiếu đến (tái 
định vị) 
• Các đối tượng không có tham chiếu đến được 
gán null. 
• Bộ thu gom rác định kỳ quét qua danh sách các 
đối tượng của JVM và phục hồi các tài nguyên 
của các đối tượng không có tham chiếu. 
29 
Bộ thu gom rác 
• JVM quyết định khi nào thực hiện thu gom rác: 
− Thông thường sẽ thực thi khi thiếu bộ nhớ 
− Tại thời điểm không dự đoán trước 
• Không thể ngăn quá trình thực hiện của bộ thu 
gom rác nhưng có thể yêu cầu thực hiện sớm 
hơn: 
 System.gc(); hoặc Runtime.gc(); 
30 
Phương thức void finalize() 
• Lớp nào cũng có phương thức finalize() – được 
thực thi ngay lập tức khi quá trình thu gom xảy ra 
• Thường chỉ sử dụng cho các trường hợp đặc biệt 
để “tự dọn dẹp” các tài nguyên sử dụng khi đối 
tượng được gc giải phóng 
− Ví dụ cần đóng các socket, file,... nên được xử lý trong 
luồng chính trước khi các đối tượng bị ngắt bỏ tham 
chiếu. 
• Tương tự với hàm hủy (destructor) của lớp trong 
C++ 
So sánh đối tượng 
5 
32 
So sánh đối tượng 
• Đối với các kiểu dữ liệu nguyên thủy, toán tử == 
kiểm tra xem chúng có giá trị bằng nhau hay 
không 
• Ví dụ 
int a = 1; 
int b = 1; 
if (a==b)... // true 
33 
So sánh đối tượng 
• Đối với các đối tượng, toán tử == kiểm tra xem 
hai đối tượng có đồng nhất hay không, có cùng 
tham chiếu đến một đối tượng hay không. 
• Ví dụ 
Employee a = new Employee(1); 
Employee b = new Employee(1); 
if (a==b)... // false 
Employee a = new Employee(1); 
Employee b = a; 
if (a==b)... // true 
34 
Phương thức equals 
• Để so sánh giá trị của hai đối tượng dùng 
phương thức equals 
− Tất cả các lớp có sẵn trong Java đều có phương thức này 
• Không sử dụng được đối với các kiểu dữ liệu 
nguyên thủy 
35 
Ví dụ: equals trong Lớp Integer 
public class Equivalence { 
 public static void main(String[] args) { 
 Integer n1 = new Integer(47); 
 Integer n2 = new Integer(47); 
 System.out.println(n1 == n2); 
 System.out.println(n1.equals(n2)); 
 } 
} 
36 
equals của lớp tự viết 
class Value { 
 int i; 
} 
public class EqualsMethod2 { 
 public static void main(String[] args) { 
 Value v1 = new Value(); 
 Value v2 = new Value(); 
 v1.i = v2.i = 100; 
 System.out.println(v1.equals(v2)); 
 } 
} 
37 
So sánh hai xâu 
• oneString.equals(anotherString) 
− Kiểm tra tính tương đương 
− Trả về true hoặc false 
String name = "Joe"; 
if ("Joe".equals(name)) 
 name += " Smith"; 
• oneString.equalsIgnoreCase(anotherString) 
− Kiểm tra KHÔNG xét đến ký tự hoa, thường 
boolean same = "Joe".equalsIgnoreCase("joe"); 
• So sánh oneString == anotherString sẽ gây nhập 
nhằng với so sánh 2 đối tượng 
38 
So sánh hai xâu 
String s1 = new String(“Hello”); 
String s2 = s1; 
+ (s1==s2) trả về true 
String s1 = new String(“Hello”); 
String s2 = new String(“Hello”); 
+ (s1==s2) trả về false 
Hello 
s1 
s2 
Hello 
s1 
s2 
Hello 
Truyền tham số cho phương 
thức 
6 
40 
Truyền tham số 
• Trong C/C++: có 
nhiều cách truyền 
tham số 
• Truyền theo tham trị 
(pass-by-value), hay còn 
gọi là truyền giá trị 
• Truyền theo tham chiếu 
(pass-by-reference), hay 
còn gọi là truyền địa chỉ 
• Truyền con trỏ 
• Trong Java: 
• Chỉ có truyền theo 
tham trị (pass-by-value) 
41 
Truyền theo tham trị 
• Truyền giá trị/bản sao của tham số thực 
− Với tham số có kiểu dữ liệu tham trị (kiểu dữ liệu nguyên 
thủy): Truyền giá trị/bản sao của các biến nguyên thủy 
truyền vào 
− Với tham số có kiểu dữ liệu tham chiếu (mảng và đối 
tượng): Truyền giá trị/bản sao của tham chiếu gốc truyền 
vào 
• Thay đổi tham số hình thức không làm ảnh 
hưởng đến tham số thực 
42 
Với kiểu dữ liệu nguyên thủy 
• Các giá trị nguyên thủy không thể thay đổi khi 
truyền như một tham số 
• Phương thức swap này có hoạt động đúng 
không? 
public void swap(int var1, int var2) { 
 int temp = var1; 
 var1 = var2; 
 var2 = temp; 
} 
43 
Với kiểu dữ liệu tham chiếu 
• Thực ra là truyền bản sao của tham chiếu gốc, 
chứ không phải truyền tham chiếu gốc hoặc 
truyền đối tượng (pass the references by value, 
not the original reference or the object) 
• Sau khi truyền cho phương thức, đối tượng có ít 
nhất 2 tham chiếu 
Ví dụ 
public class Point { 
 private double x; 
 private double y; 
 public Point() { } 
 public Point(double x, double y) { 
 this.x = x; this.y = y; 
 } 
 public void setX(double x) { this.x = x; } 
 public void setY(double y) { this.y = y; } 
 public void printPoint() { 
 System.out.println("X: " + x + " Y: " + y); 
 } 
} 
Ví dụ (tiếp) 
public class Test { 
 public static void swapDemo(Point arg1, 
 Point arg2) { 
 arg1.setX(100); arg1.setY(100); 
 Point temp = arg1; 
 arg1 = arg2; arg2 = temp; 
 } 
 public static void main(String [] args) { 
 Point pnt1 = new Point(0,0); 
 Point pnt2 = new Point(0,0); 
 pnt1.printPoint(); pnt2.printPoint(); 
 System.out.println(); 
 swapDemo(pnt1, pnt2); 
 pnt1.printPoint(); pnt2.printPoint(); 
 } 
} 
46 
Hoán đổi tham chiếu 
• Chỉ có các tham chiếu 
của phương thức 
được tráo đổi, chứ 
không phải các tham 
chiếu gốc 
Thank you! 
Any questions?