Chào các bạn đã đến với chủ đề tiếp theo của mình. Hôm nay, mình sẽ tiếp tục giới thiệu về Tính đa hình trong lập trình java. Ở bài này, mình sẽ đi qua những nội dung như sau:
Nội dung
1. Tính đa hình (polymorphism) trong Java là gì?
Tính đa hình là một khái niệm quan trọng của lập trình hướng đối tượng. Nó đơn giản có nghĩa là nhiều hơn một hình thức. Đó là cùng một thực thể (phương thức, toán tử hoặc đối tượng) nhưng sẽ hoạt động khác nhau trong các tình huống khác nhau. Ví dụ:
Toán tử + trong Java được sử dụng để thực hiện hai chức năng cụ thể. Khi nó được sử dụng với số (số nguyên và số thực), nó sẽ thực hiện phép cộng.
int a = 5;
int b = 6;
int sum = a + b; // Output = 11Và khi chúng ta sử dụng toán tử + với các chuỗi, nó thực hiện nối chuỗi. Ví dụ,:
String firstName = "abc ";
String lastName = "xyz";
name = firstName + lastName; // Output = abc xyz
2. Các kiểu đa hình
Trong Java, đa hình có thể được chia thành hai kiểu:
- Đa hình lúc runtime
- Đa hình lúc compile-time
3. Đa hình lúc runtime
Trong Java, tính đa hình lúc runtime có thể đạt được thông qua việc ghi đè phương thức.
Giả sử cùng một phương thức được tạo ra trong cả superclass và subclass của nó. Trong trường hợp này, phương thức sẽ được gọi phụ thuộc vào đối tượng được sử dụng để gọi phương thức. Ví dụ:
abstract class Animal {
public abstract void makeSound();
}
class Dog extends Animal {
@Override
public void makeSound() {
System.out.println("Bark bark..");
}
}
class Cat extends Animal {
@Override
public void makeSound() {
System.out.println("Meow meow..");
}
}
class Main {
public static void main(String[] args) {
Dog d1 = new Dog();
d1.makeSound();
Cat c1 = new Cat();
c1.makeSound();
}
}Kết quả:
Bark bark…
Meow-meow...Trong ví dụ trên, phương thức makeSound() có các cách triển khai khác nhau trong hai class khác nhau. Khi chúng ta chạy chương trình,
- Biểu thức d1.makeSound() sẽ gọi phương thức của class Dog. Đó là bởi vì d1 là một đối tượng của class Dog.
- Biểu thức c1.makeSound() sẽ gọi phương thức của class Cat . Đó là bởi vì c1 là một đối tượng của class cat.
Phương thức được gọi sẽ được xác định trong suốt quá trình thực hiện chương trình. Do đó, ghi đè phương thức là một đa hình lúc runtime.
4. Đa hình lúc compiler-time
Đa hình lúc compiler-time có thể đạt được thông qua việc nạp chồng phương thức và nạp chồng toán tử trong Java.
5. Nạp chồng phương thức (Overloading)
Trong Java đối với một class, chúng ta có thể tạo ra các phương thức có cùng tên nhưng khác nhau về các tham số. Ví dụ:
void func() { ... }
void func(int a) { ... }
float func(double a) { ... }
float func(int a, float b) { ... }Điều này được gọi là nạp chồng phương thức trong Java.
5.1. Ví dụ: Nạp chồng phương thức
class Demo {
public void displayPattern(){
for(int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.print("*");
}
}
public void displayPattern(char symbol) {
for(int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.print(symbol);
}
}
}
class Main {
public static void main(String[] args) {
Demo d1 = new Demo();
d1.displayPattern();
System.out.println("\n");
d1.displayPattern('#');
}
}Kết quả:
**********
##########Trong chương trình trên, displayPattern() là phương thức bị nạp chồng.
5.2. So sánh nạp chồng phương thức (overload) với ghi đè phương thức (override) trong Java
- Trong trường hợp ghi đè phương thức, các phương thức nằm trong các class khác nhau. Trong khi đó, với nạp chồng phương thức, các phương thức nằm trong cùng một class.
- Ghi đè phương thức được thực hiện tại lúc runtime trong khi nạp chồng phương thức được thực hiện tại lúc compiler-time.
6. Nạp chồng toán tử
Một số toán tử trong Java hoạt động khác nhau với các toán hạng khác nhau. Ví dụ:
- Toán tử + bị nạp chồng để thực hiện phép cộng số cũng như nối chuỗi và các toán tử như &, | và ! bị nạp chồng cho các hoạt động logic và bitwise.
int a = 5;
int b = 6;
int sum = a + b; // Output = 11
- Và khi chúng ta sử dụng toán tử + với các chuỗi, nó thực hiện nối chuỗi. Ví dụ:
String firstName = "abc ";
String lastName = "xyz";
name = firstName + lastName; // Output = abc xyz7. Biến đa hình
Trong Java, các biến đối tượng (biến instance) biểu thị hoạt động của các biến đa hình. Đó là bởi vì các biến đối tượng của một class có thể dùng để chỉ các đối tượng của class cũng như các đối tượng của các class con của nó. Ví dụ:
class Animal {
public void displayInfo() {
System.out.println("I am an animal.");
}
}
class Dog extends Animal {
@Override
public void displayInfo() {
System.out.println("I am a dog.");
}
}
class Main {
public static void main(String[] args) {
// declaration of object variable a1 of the Animal class
Animal a1;
// object creation of the Animal class
a1 = new Animal();
a1.displayInfo();
// object creation of the dog class
a1 = new Dog();
a1.displayInfo();
}
}Kết quả:
I am an animal.
I am a dog.Trong ví dụ trên, chúng ta đã tạo một biến đối tượng là a1 của class Animal. Ở đây, a1 là một biến đa hình. Bởi vì:
- Trong câu lệnh a1 = new Animal(), a1 dùng để chỉ đối tượng của class Animal .
- Trong câu lệnh a1 = new Dog(), a1 dùng để chỉ đối tượng của class Dog .
8. Tại sao sử dụng tính đa hình (polymorphism)
Tính đa hình cho phép chúng ta tạo mã nhất quán. Ví dụ:
Giả sử chúng ta cần kết xuất một hình tròn và hình vuông. Để làm như vậy, chúng ta có thể tạo một class Polygon và kế thừa hai subclass Circle và Square từ nó. Trong trường hợp này, sẽ hợp lý khi tạo một phương thức có cùng tên render() trong cả hai subclass này thay vì tạo các phương thức có tên khác nhau.
Trong ví dụ về nạp chồng phương thức, chúng ta đã cùng sử dụng một tên phương thức displayPattern() để hiển thị hai mẫu khác nhau cho thống nhất.
Phương thức print() trong Java cũng là một ví dụ về tính đa hình (nạp chồng phương thức). Cùng một phương thức được sử dụng để in các giá trị của các kiểu giá trị khác nhau như char, int, String, vv. Chúng ta cũng có thể sử dụng cùng một phương thức để in nhiều giá trị cùng một lúc.
9. Kết
Như vậy chúng ta đã tìm hiểu xong Tính đa hình trong lập trình hướng đối tượng. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của mình. Chúc các bạn thành công. Hẹn gặp lại các bạn ở những chủ đề tiếp theo.
Nguồn: