Bài giảng Lập trình hướng đối tượng - Bài 6: Kế thừa - Trịnh Thành Trung

Bài 6 
Kế thừa 
Trịnh Thành Trung 
trungtt@soict.hust.edu.vn 
Nội dung 
1. Khái niệm kế thừa 
2. Biểu diễn quan hệ kế 
thừa trong biểu đồ lớp 
3. Nguyên lý kế thừa 
4. Khởi tạo và hủy bỏ đối 
tượng lớp con 
Khái niệm kế thừa 
Inheritance 
1 
4 
Kế thừa 
• Kế thừa? 
“Xây dựng các lớp mới có sẵn các đặc tính của lớp cũ, 
đồng thời chia sẻ hay mở rộng các đặc tính sẵn có” 
5 
Bản chất kế thừa 
• Phát triển lớp mới dựa trên các lớp đã có 
• Ví dụ 
− Lớp Người có các thuộc tính như tên, tuổi, chiều cao, cân 
nặng; các phương thức như ăn, ngủ, chơi 
− Lớp Sinh Viên thừa kế từ lớp Người, thừa kế được các 
thuộc tính tên, tuổi, chiều cao, cân nặng; các phương 
thức ăn, ngủ, chơi 
− Bổ sung thêm các thuộc tính như mã số sinh viên, số tín 
chỉ tích lũy, các phương thức như tham dự lớp học, thi 
6 
Bản chất kế thừa 
• Chính là nguyên lý phân cấp trong trừu tượng 
hóa 
7 
Ví dụ 
• Khái niệm 
− Lớp cũ: Lớp cha (parent, superclass), lớp cơ sở (base class) 
− Lớp mới: Lớp con (child, subclass), lớp dẫn xuất (derived 
class) 
• Ví dụ: SinhVien thừa kế (dẫn xuất) từ lớp Nguoi 
Lớp cha 
Nguoi 
Các thuộc tính & 
phương thức của 
lớp cha Nguoi 
Lớp con SinhVien Các phương thức và thuộc 
tính chung của người 
+ 
Phương thức và thuộc tính 
riêng của sinh viên 
Định nghĩa các phương thức và 
thuộc tính chung của người 
8 
Mối quan hệ kế thừa 
• Lớp con và lớp cha có 
tính tương đồng 
• Lớp SinhVien kế thừa từ 
lớp Nguoi. 
• Một sinh viên là một 
người 
Lớp cha 
Nguoi 
Các thuộc tính & 
phương thức của 
lớp cha Nguoi 
Lớp con SinhVien 
9 
Mối quan hệ kế thừa 
− Cả GiaoVien và SinhVien đều có quan hệ là (is-a) với lớp 
Nguoi 
− Cả giáo viên và sinh viên đều có một số hành vi thông 
thường của con người 
Lớp cha 
Nguoi 
Các thuộc tính & 
phương thức của 
lớp cha Nguoi 
Lớp con SinhVien 
Các thuộc tính & 
phương thức của 
lớp cha Nguoi 
Lớp con GiaoVien 
10 
Mối quan hệ kế thừa 
• Lớp con 
− Là một loại (is-a-kind-of) của lớp cha 
− Kế thừa các thành phần dữ liệu và các hành vi của lớp 
cha 
− Chi tiết hóa cho phù hợp với mục đích sử dụng mới 
+ Extension: Thêm các thuộc tính/hành vi mới 
+ Redefinition (Method Overriding): Chỉnh sửa lại các hành vi 
kế thừa từ lớp cha 
11 
Cú pháp (Java) 
• Cú pháp (Java): 
 extends 
• Ví dụ 
class Nguoi { 
 String name; int age; 
} 
class SinhVien extends Nguoi { 
 int studentId; 
} 
− Lớp con mở rộng các đặc tính của lớp cha 
Lớp cha Nguoi 
name, age 
name, age 
Lớp con SinhVien 
studentId 
12 
Cú pháp (C++/C#) 
• Cú pháp (Java): 
 : 
• Ví dụ 
class Nguoi { 
 String name; int age; 
}; 
class SinhVien : Nguoi { 
 int studentId; 
}; 
− Lớp con là một đối tượng lớp cha 
Lớp cha Nguoi 
name, age 
name, age 
Lớp con SinhVien 
studentId 
13 
Bản chất kế thừa 
• Là một kỹ thuật tái sử dụng mã nguồn 
− Tái sử dụng mã nguồn thông qua lớp 
• Ví dụ: Lớp SinhViên tái sử dụng được các thuộc 
tính như tên, tuổi và các phương thức của lớp 
Người. 
14 
Kế thừa và kết tập 
Kế thừa 
• Tái sử dụng thông 
qua lớp 
• Tạo lớp mới bằng 
cách phát triển lớp đã 
có sẵn 
• Quan hệ “là một loại” 
(is a kind of) 
Kết tập 
• Tái sử dụng thông 
qua đối tượng 
• Tạo ra tham chiếu 
đến các đối tượng 
của các lớp có sẵn 
trong lớp mới 
• Quan hệ “là một 
phần” (is a part of) 
Biểu diễn quan hệ kế thừa 
trong biểu đồ lớp 
2 
16 
Cây phân cấp kế thừa 
• Dùng mũi tên với tam 
giác rỗng ở đầu 
Nguoi 
SinhVien GiaoVien 
Nguoi 
SinhVien 
17 
Cây phân cấp kế thừa 
• Cấu trúc phân cấp hình cây, 
biểu diễn mối quan hệ kế 
thừa giữa các lớp. 
• Dẫn xuất trực tiếp 
• B dẫn xuất trực tiếp từ A 
• Dẫn xuất gián tiếp 
• C dẫn xuất gián tiếp từ A 
A 
B 
C 
18 
Cây phân cấp kế thừa 
• Các lớp con có cùng lớp cha gọi là các lớp anh 
chị em (siblings) 
Vehicle 
SportCar CompactCar 
Moto 
SportMoto 
Car 
19 
Lớp Object 
• Lớp Object là lớp gốc trên cùng của tất cả các cây 
phân cấp kế thừa 
− Nếu một lớp không được định nghĩa là lớp con của một 
lớp khác thì mặc định nó là lớp con trực tiếp của lớp 
Object. 
• Được định nghĩa trong package chuẩn java.lang 
20 
Lớp Object 
• Chứa một số phương thức hữu ích kế thừa lại cho 
tất cả các lớp, ví dụ: toString(), equals()... 
Nguyên lý kế thừa 
Lớp con kế thừa được những gì từ lớp cha? 
3 
22 
Nguyên lý kế thừa 
• Lớp con có thể thừa kế được gì từ lớp cha? 
− Kế thừa được các thành viên được khai báo là public và 
protected của lớp cha. 
− Không kế thừa được các thành viên private. 
Thành viên protected trong lớp cha được truy cập trong: 
• Các thành viên lớp cha 
• Các thành viên lớp con 
• Các thành viên các lớp cùng thuộc 1 package với lớp cha 
23 
public protected mặc định private 
Cùng lớp ✔ ✔ ✔ ✔ 
Lớp bất kỳ cùng gói ✔ ✔ ✔ ✘ 
Lớp con khác gói ✔ ✔ ✘ ✘ 
Lớp bất kỳ khác gói ✔ ✘ ✘ ✘ 
Nguyên lý kế thừa 
24 
Nguyên lý kế thừa 
• Các phương thức không được phép kế thừa: 
− Các phương thức khởi tạo và hủy 
+ Làm nhiệm vụ khởi đầu và gỡ bỏ các đối tượng 
+ Chúng chỉ biết cách làm việc với từng lớp cụ thể 
− Toán tử gán = 
+ Làm nhiệm vụ giống như phương thức khởi tạo 
public class TuGiac { 
 protected Diem d1, d2, d3, d4; 
 public void setD1(Diem _d1) {d1=_d1;} 
 public Diem getD1(){return d1;} 
 public void printTuGiac(){...} 
} 
public class HinhVuong extends TuGiac { 
 public HinhVuong(){ 
 d1 = new Diem(0,0); d2 = new Diem(0,1); 
 d3 = new Diem(1,0); d4 = new Diem(1,1); 
 } 
} 
public class Test{ 
 public static void main(String args[]){ 
 HinhVuong hv = new HinhVuong(); 
 hv.printTuGiac(); 
 } 
} 
Sử dụng các thành phần 
protected của lớp cha 
trong lớp con 
Gọi phương thức public của lớp 
cha trong đối tượng lớp con 
Ví dụ 1 
Ví dụ 2 
class Person { 
 private String name; 
 private Date bithday; 
 public String getName() {return name;} 
} 
class Employee extends Person { 
 private double salary; 
 public boolean setSalary(double sal) { 
 salary = sal; 
 return true; 
 } 
 public String getDetail() { 
 String s = name + ", " + birthday + 
 ", " + salary; // ERROR 
 } 
} 
Person 
- name: String 
- birthday: Date 
+ setName() 
+ setBirthday() 
Employee 
- salary: double 
+ setSalary() 
+ getDetails()
Ví dụ 2 (tiếp) 
public class Test{ 
 public static void main(String args[]){ 
 Employee e = new Employee(); 
 e.setName("John"); 
 e.setSalary(3.0); 
 } 
} 
Person 
- name: String 
- birthday: Date 
+ setName() 
+ setBirthday() 
Employee 
- salary: double 
+ setSalary() 
+ getDetails()
Ví dụ 3 
• Cùng gói 
• Khác gói 
package abc; 
public class Person { 
 Date birthday; 
 String name; 
} 
package abc.Person; 
public class Employee extends Person { 
 double salary; 
 public String getDetail() { 
 String s; 
 s = name + "," + birthday + "," + salary; 
 return s; 
 } 
} 
Ví dụ 3 
package abc; 
public class Person { 
 protected Date birthday; 
 protected String name; 
} 
package abc.Person; 
public class Employee extends Person { 
 double salary; 
 public String getDetail() { 
 String s; 
 s = name + "," + birthday + "," + salary; 
 return s; 
 } 
} 
Khởi tạo và hủy bỏ đối 
tượng 
Thứ tự khởi tạo, gọi phương thức của lớp 
cha 
4 
31 
Khởi tạo và hủy bỏ đối tượng 
• Khởi tạo và huỷ bỏ đối tượng trong kế thừa 
• Khởi tạo đối tượng: 
− Lớp cha được khởi tạo trước lớp con. 
− Các phương thức khởi tạo của lớp con luôn gọi phương 
thức khởi tạo của lớp cha ở câu lệnh đầu tiên 
+ Tự động gọi (ngầm định - implicit): Khi lớp cha CÓ phương 
thức khởi tạo mặc định (hoặc ngầm định) 
+ Gọi trực tiếp (tường minh - explicit) 
• Hủy bỏ đối tượng: 
− Ngược lại so với khởi tạo đối tượng 
Sử dụng từ khóa super 
32 
Gọi phương thức của lớp cha 
• Tái sử dụng các đoạn mã của lớp cha trong lớp 
con 
• Gọi phương thức khởi tạo 
super(danh sách tham số); 
− Bắt buộc nếu lớp cha không có phương thức khởi tạo 
mặc định 
− Phải được khai báo tại dòng lệnh đầu tiên trong phương 
thức khởi tạo của lớp con 
• Gọi các phương thức của lớp cha 
super.tênPt(danh sách tham số); 
Ví dụ 
public class TuGiac { 
 protected Diem d1, d2; 
 protected Diem d3, d4; 
 public TuGiac() { 
 System.out.println("Lop cha TuGiac()"); 
 } 
} 
public class HinhVuong extends TuGiac { 
 public HinhVuong() { 
 // Tu dong goi TuGiac() 
 System.out.println("Lop con HinhVuong()"); 
 } 
} 
public class Test { 
 public static void main(String arg[]) { 
 HinhVuong hv = new HinhVuong(); 
 } 
} 
Ví dụ 
public class TuGiac { 
 protected Diem d1, d2; 
 protected Diem d3, d4; 
 public TuGiac(Diem d1, Diem d2, Diem d3, Diem d4) { 
 System.out.println("Lop cha TuGiac(d1, d2, d3, d4)"); 
 this.d1 = d1; this.d2 = d2; 
 this.d3 = d3; this.d4 = d4; 
 } 
} 
public class HinhVuong extends TuGiac { 
 public HinhVuong() { 
 System.out.println("Lop con HinhVuong()"); 
 } 
} 
public class Test { 
 public static void main(String arg[]) { 
 HinhVuong hv = new HinhVuong(); 
 } 
} 
Ví dụ 
public class TuGiac { 
 protected Diem d1, d2, d3, d4; 
 public TuGiac(Diem d1, Diem d2, Diem d3, Diem d4) { 
 System.out.println("Lop cha TuGiac(d1, d2, d3, d4)"); 
 this.d1 = d1; this.d2 = d2; 
 this.d3 = d3; this.d4 = d4; 
 } 
} 
public class HinhVuong extends TuGiac { 
 public HinhVuong() { 
 super(new Diem(0,0), new Diem(0,1), 
 new Diem(1,1),new Diem(1,0)); 
 System.out.println("Lop con HinhVuong()"); 
 } 
} 
public class Test { 
 public static void main(String arg[]) { 
 HinhVuong hv = new HinhVuong(); 
 } 
} 
Ví dụ 
public class TuGiac { 
 protected Diem d1, d2, d3, d4; 
 public TuGiac(Diem d1, Diem d2, Diem d3, Diem d4) { 
 System.out.println("Lop cha TuGiac(d1, d2, d3, d4)"); 
 this.d1 = d1; this.d2 = d2; 
 this.d3 = d3; this.d4 = d4; 
 } 
} 
public class HinhVuong extends TuGiac { 
 public HinhVuong(Diem d1, Diem d2, Diem d3, Diem d4) { 
 super(d1, d2, d3, d4); 
 System.out.println("Lop con HinhVuong(d1, d2, d3, d4)"); 
 } 
} 
public class Test { 
 public static void main(String arg[]) { 
 HinhVuong hv = new HinhVuong( 
 (new Diem(0,0), new Diem(0,1), 
 new Diem(1,1),new Diem(1,0))); 
 } 
} 
Thank you! 
Any questions?