Giáo trình môn Kỹ thuật lập trình

209 trang vanle 2250

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình môn Kỹ thuật lập trình", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

giao_trinh_mon_ky_thuat_lap_trinh.pdf

Nội dung text: Giáo trình môn Kỹ thuật lập trình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA  Giáo trình Kỹ thuật lập trình
Chương 1 LẬP TRÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG Mục tiêu Kết thúc chương, học viên có thể:  Định nghĩa Lập trình hướng Đối tượng (Object-oriented Programming).  Nhận thức về Trừu tượng hóa Dữ liệu (Data Abstraction).  Định nghĩa một Lớp (Class).  Định nghĩa một Đối tượng (Object).  Nhận thức được sự khác biệt giữa Lớp và Đối tượng.  Nhận thức được sự cần thiết đối với phương thức Thiết lập (Construction) và Hủy (Destruction).  Định nghĩa tính Bền vững (Persistence).  Định nghĩa về tính đóng gói dữ liệu (Data Encapsulation)  Hiểu biết về tính Thừa kế (Inheritance).  Định nghĩa tính Đa hình (Polymorphism).  Liệt kê những ưu điểm của phương pháp hướng Đối tượng. 1.1 Giới thiệu về Lập trình hướng Đối tượng (Object-oriented Programming) Lập trình hướng Đối tượng (OOP) là một phương pháp thiết kế và phát triển phần mềm. Những ngôn ngữ OOP không chỉ bao gồm cú pháp và một trình biên dịch (compiler) mà còn có một môi trường phát triển toàn diện. Môi trường này bao gồm một thư viện được thiết kế tốt, thuận lợi cho việc sử dụng các đối tượng. Đối với một ngôn ngữ lập trình hỗ trợ OOP thì việc triển khai kỹ thuật lập trình hướng đối tượng sẽ dễ dàng hơn. Kỹ thuật lập trình hướng đối tượng cải tiến việc phát triển các hệ thống phần mềm. Kỹ thuật ấy đề cao nhân tố chức năng (functionality) và các mối quan hệ dữ liệu. OOP là phương thức tư duy mới để giải quyết vấn đề bằng máy tính. Để đạt kết quả, lập trình viên phải nắm vấn đề thành một thực thể quen thuộc với máy tính. Cách tiếp cận hướng đối tượng cung cấp một giải pháp toàn vẹn để giải quyết vấn đề. Hãy xem xét một tình huống cần được triển khai thành một hệ thống trên máy vi tính: việc mua bán xe hơi. Vấn đề vi tính hóa việc mua bán xe hơi bao gồm những gì? Những yếu tố rõ ràng nhất liên quan đến việc mua bán xe hơi là: 1) Các kiểu xe hơi (model). 2) Nhân viên bán hàng. Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng 1
3) Khách hàng. Những hoạt động liên quan đến việc mua bán: 1) Nhân viên bán hàng đưa khách hàng tham quan phòng trưng bày. 2) Khách hàng chọn lựa một xe hơi. 3) Khách hàng đặt hóa đơn. 4) Khách hàng trả tiền. 5) Chiếc xe được trao cho khách hàng. Mỗi vấn đề được chia ra thành nhiều yếu tố, được gọi là các Đối tượng (Objects) hoặc các Thực thể (Entities). Chẳng hạn như ở ví dụ trên, khách hàng, xe hơi và nhân viên bán hàng là những đối tượng hoặc thực thể. Lập trình viên luôn luôn cố gắng tạo ra những kịch bản (scenarios) thật quen thuộc với những tình huống thực tiễn. Bước thứ nhất trong phương pháp này là làm cho máy tính liên kết với những đối tượng thế giới thực. Tuy nhiên, máy tính chỉ là một cỗ máy. Nó chỉ thực hiện những công việc được lập trình mà thôi. Vì thế, trách nhiệm của lập trình viên là cung cấp cho máy tính những thông tin theo cách thức mà nó cũng nhận thức được cùng những thực thể như chúng ta nhận thức. Đó chính là vai trò của kỹ thuật hướng đối tượng. Chúng ta sử dụng kỹ thuật hướng đối tượng để ánh xạ những thực thể chúng ta gặp phải trong đời sống thực thành những thực thể tương tự trong máy tính. Phát triển phần mềm theo kỹ thuật lập trình hướng đối tượng có khả năng giảm thiểu sự lẫn lộn thường xảy ra giữa hệ thống và lĩnh vực ứng dụng. Lập trình hướng đối tượng đề cập đến dữ liệu và thủ tục xử lý dữ liệu theo quan điểm là một đối tượng duy nhất. Lập trình hướng đối tượng xem xét dữ liệu như là một thực thể hay là một đơn vị độc lập, với bản chất riêng và những đặc tính của thực thể ấy. Bây giờ chúng ta hãy khảo sát những thuật ngữ ‘đối tượng’ (object), ‘dữ liệu’ (data) và ‘phương thức’ (method). Có nhiều loại đối tượng khác nhau. Chúng ta có thể xem các bộ phận khác nhau trong một cơ quan là các đối tượng. Điển hình là một cơ quan có những bộ phận liên quan đến việc quản trị, đến việc kinh doanh, đến việc kế toán, đến việc tiếp thị Mỗi bộ phận có nhân sự riêng, các nhân sự được giao cho những trách nhiệm rõ ràng. Mỗi bộ phận cũng có những dữ liệu riêng chẳng hạn như thông tin cá nhân, bảng kiểm kê, những thể thức kinh doanh, hoặc bất kỳ dữ liệu nào liên quan đến chức năng của bộ phận đó. Rõ ràng là một cơ quan được chia thành nhiều bộ phận thì việc quản trị nhân sự và những hoạt động doanh nghiệp dễ dàng hơn. Nhân sự của cơ quan điều khiển và xử lý dữ liệu liên quan đến bộ phận của mình. Chẳng hạn như bộ phận kế toán chịu trách nhiệm về lương bổng đối với cơ quan. Nếu một người ở đơn vị tiếp thị cần những chi tiết liên quan đến lương 2 Core Java
bổng của đơn vị mình, người ấy chỉ cần liên hệ với bộ phận kế toán. Một người có thẩm quyền trong bộ phận kế toán sẽ cung cấp thông tin cần biết, nếu như thông tin ấy có thể chia sẻ được. Một người không có thẩm quyền từ một bộ phận khác thì không thể truy cập dữ liệu, hoặc không thể thay đổi làm hư hỏng dữ liệu. Ví dụ này minh chứng rằng các đối tượng là hữu dụng trong việc phân cấp và tổ chức dữ liệu. Hình 1.1 Minh họa cấu trúc của một cơ quan điển hình. Phòng Nhân Phòng Kế toán sự Phòng Kinh doanh Hình 1.1 Khái niệm về đối tượng có thể được mở rộng đến hầu hết các lãnh vực đời sống, và hơn nữa, đến thế giới lập trình. Bất kỳ ứng dụng nào đều có thể được định nghĩa theo thuật ngữ thực thể hoặc đối tượng để tạo ra tiến trình xử lý mô phỏng theo tiến trình xử lý mà con người nghĩ ra. Phương pháp giải quyết ‘top-down’ (từ trên xuống) cũng còn được gọi là ‘lập trình hướng cấu trúc’ (structured programming). Nó xác định những chức năng chính của một chương trình và những chức năng này được phân thành những đơn vị nhỏ hơn cho đến mức độ thấp nhất. Bằng kỹ thuật này, các chương trình được cấu trúc theo hệ thống phân cấp các module. Mỗi một module có một đầu vào riêng và một đầu ra riêng. Trong mỗi module, sự điều khiển có chiều hướng đi xuống theo cấu trúc chứ không có chiều hướng đi lên. Phương pháp OOP cố gắng quản lý việc thừa kế phức tạp trong những vấn đề thực tế. Để làm được việc này, phương pháp OOP che giấu một vài thông tin bên trong các đối tượng. OOP tập trung trước hết trên dữ liệu. Rồi gắn kết các phương thức thao tác trên dữ liệu, việc này được xem như là phần thừa kế của việc định nghĩa dữ liệu. Bảng 1.1 minh họa sự khác biệt giữa hai phương pháp: Phương pháp Top-Down OOP Chúng ta sẽ xây dựng một khách Chúng ta sẽ xây dựng một tòa nhà 10 sạn. tầng với những dãy phòng trung bình, sang trọng, và một phòng họp lớn. Chúng ta sẽ thiết kế các tầng lầu, Chúng ta sẽ xây dựng một khách sạn với các phòng và phòng họp. những thành phần trên. Bảng 1.1 Một ví dụ về hai phương pháp giải quyết OOP và Structured Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng 3
1.2 Trừu tượng hóa dữ liệu (Data Abstraction) Khi một lập trình viên phải phát triển một chương trình ứng dụng thì không có nghĩa là người ấy lập tức viết mã cho ứng dụng ấy. Trước hết, người ấy phải nghiên cứu ứng dụng và xác định những thành phần tạo nên ứng dụng. Kế tiếp, người ấy phải xác định những thông tin cần thiết về mỗi thành phần. Hãy khảo sát chương trình ứng dụng cho việc mua bán xe hơi nói trên. Chương trình phải xuất hóa đơn cho những xe hơi đã bán cho khách hàng. Để xuất một hóa đơn, chúng ta cần những thông tin chi tiết về khách hàng. Vậy bước thứ nhất là xác định những đặc tính của khách hàng. Một vài đặc tính gắn kết với khách hàng là:  Tên.  Địa chỉ.  Tuổi.  Chiều cao.  Màu tóc. Từ danh sách kể trên, chúng ta xác định những đặc tính thiết yếu đối với ứng dụng. Bởi vì chúng ta đang đề cập đến những khách hàng mua xe, vì thế những chi tiết thiết yếu là:  Tên.  Địa chỉ. Còn những chi tiết khác (chiều cao, màu tóc ) là không quan trọng đối với ứng dụng. Tuy nhiên, nếu chúng ta phát triển một ứng dụng hỗ trợ cho việc điều tra tội phạm thì những thông tin chẳng hạn như màu tóc là thiết yếu. Bên cạnh những chi tiết về khách hàng, những thông tin sau cũng cần thiết:  Kiểu xe được bán.  Nhân viên nào bán xe. Bên cạnh những đặc tính của khách hàng, xe hơi và nhân viên bán hàng, chúng ta cũng cần liệt kê những hành động được thực hiện. Công việc xuất hóa đơn đòi hỏi những hành động sau:  Nhập tên của khách hàng.  Nhập địa chỉ của khách hàng.  Nhập kiểu xe.  Nhập tên của nhân viên bán xe.  Xuất hóa đơn với định dạng đòi hỏi. Khung thông tin bên dưới cho thấy những thuộc tính và những hành động 4 Core Java
liên quan đến một hóa đơn: Các thuộc tính Tên của khách hàng Địa chỉ của khách hàng Kiểu xe bán Nhân viên bán xe Các hành động Nhập tên Nhập địa chỉ Nhập kiểu xe Nhập tên nhân viên bán xe Xuất hóa đơn Định nghĩa Sự trừu tượng hóa dữ liệu là quá trình xác định và nhóm các thuộc tính và các hành động liên quan đến một thực thể cụ thể, xét trong mối tương quan với ứng dụng đang phát triển. Tiếp theo, chúng ta muốn ứng dụng tính toán tiền hoa hồng cho nhân viên bán hàng. Những thuộc tính liên kết với nhân viên bán hàng có tương quan với ứng dụng này là:  Tên.  Số lượng xe bán được.  Tiền hoa hồng. Những hành động đòi buộc đối với công việc này là:  Nhập tên nhân viên bán xe.  Nhập số lượng xe bán được.  Tính tiền hoa hồng kiếm được. Những thuộc tính Tên Số lượng xe bán được Tiền hoa hồng Những hành động Nhập tên Nhập số lượng xe bán được Tính tiền hoa hồng Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng 5
Như thế, việc trừu tượng hóa dữ liệu tra đặt ra câu hỏi ‘Đâu là những thuộc tính và những hành động cần thiết cho một vấn đề đặt ra?’ 1.2.1 Những ưu điểm của việc Trừu tượng hóa Những ưu điểm của việc Trừu tượng hóa là:  Tập trung vào vấn đề.  Xác định những đặc tính thiết yếu và những hành động cần thiết.  Giảm thiểu những chi tiết không cần thiết. Việc trừu tượng hóa dữ liệu là cần thiết, bởi vì không thể mô phỏng tất cả các hành động và các thuộc tính của một thực thể. Vấn đề mấu chốt là tập trung đến những hành vi cốt yếu và áp dụng chúng trong ứng dụng. Chẳng hạn như khách hàng hoặc nhân viên bán hàng cũng có thể thực hiện những hành động sau:  Người ấy đi lại.  Người ấy nói chuyện. Tuy nhiên, những hành động này không liên quan đến ứng dụng. Việc trừu tượng hóa dữ liệu sẽ loại bỏ chúng. 1.3 Lớp (Class) Trong ứng dụng mua bán xe, chúng ta đã xác định các thuộc tính và các hành động cần có để xuất một hóa đơn cho một khách hàng. Các hành động và các thuộc tính này là chung cho mọi khách hàng mua xe. Ví thể, chúng có thể được nhóm lại trong một thực thể đơn nhất gọi là một ‘lớp’. Hãy khảo sát lớp có tên là ‘khách hàng’ dưới đây. Lớp này bao gồm mọi thuộc tính và hành động đòi hỏi đối với một khách hàng. Lớp Khách hàng Tên khách hàng Địa chỉ khách hàng Kiểu xe được bán Nhân viên bán xe Nhập tên Nhập địa chỉ Nhập kiểu xe được bán Nhập tên nhân viên bán xe Xuất hóa đơn 6 Core Java
Định nghĩa Một lớp định nghĩa một thực thể theo những thuộc tính và những hành động chung. Hoặc Những thuộc tính và những hành động chung của một thực thể được nhóm lại để tạo nên một đơn vị duy nhất gọi là một lớp. Hoặc Một lớp là một sự xác định cấp chủng loại của các thực thể giống nhau. Một lớp là một mô hình khái niệm về một thực thể. Nó mang tính cách tổng quát chứ không mang tính cách đặc thù. Khi định nghĩa một lớp, chúng ta muốn phát biểu rằng một lớp sẽ phải có một tập hợp các thuộc tính và các hành động riêng. Chẳng hạn như một định nghĩa lớp dưới đây: Lớp Con người Tên Chiều cao Màu tóc Viết Nói Lớp này định nghĩa thực thể ‘Con người’. Mọi thực thể thuộc kiểu ‘Con người’ sẽ đều có những đặc tính và những hành động như đã được định nghĩa. Một khi một lớp đã được định nghĩa, chúng ta biết được những thuộc tính và những hành động của những thực thể ‘trông giống’ như lớp này. Vì thế, tự bản chất một lớp là một nguyên mẫu (prototype). Một ví dụ khác về một lớp liên quan đến việc mua bán xe hơi như sau: Lớp Nhân viên bán hàng Tên Số lượng xe bán được Tiền hoa hồng Nhập tên Nhập số lượng xe bán được Tính tiền hoa hồng Lớp trên định nghĩa các thuộc tính và các hành động đặc trưng cho mọi nhân viên bán xe hơi. 1.4 Đối tượng (Object) Một lớp là một nguyên mẫu phác họa những thuộc tính và những hành động có thể của một thực thể. Để có thể sử dụng thực thể mà lớp định nghĩa, chúng ta phải tạo một ‘đối tượng’ từ lớp đó. Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng 7
Lớp là một khái niệm, còn đối tượng là một thể hiện được định nghĩa bởi lớp. Hãy khảo sát lớp ‘Khách hàng’ được định nghĩa trên. Lớp này định nghĩa mọi thuộc tính và hành động gắn liền với một khách hàng. Khi một người mua một xe hơi ở một cửa hàng, cửa hàng ấy có một khách hàng mới. Vào thời điểm ấy, một đối tượng giống như lớp ‘Khách hàng’ được tạo ra. Đối tượng này sẽ phải có những giá trị thực đối với các thuộc tính ‘Tên’, ‘Địa chỉ’, ‘Kiểu xe’ Chẳng hạn như một khách hàng có tên là ‘Mark’, sống ở ‘London’ đã mua một xe kiểu ‘Honda Civic’ từ nhân viên bán hàng tên là ‘Tom’. Như thế, ‘Mark’ là một đối tượng của kiểu ‘Khách hàng’. Định nghĩa: Một đối tượng là một trường hợp của một lớp. Một đối tượng là một thực thể cụ thể (thông thường bạn có thể sờ chạm, xem thấy và cảm nhận). Kể từ lúc một đối tượng hiện hữu, những thuộc tính của nó là những giá trị xác định, và những hành động được định nghĩa cho đối tượng này được thực thi. Trong mỗi một đối tượng, các khía cạnh sau đây được xác định rõ:  Tình trạng (state).  Thái độ (behavior).  Chân tính (identity). Hình 1.2 trình bày hai đối tượng. Con người Xe hơi Tên: Jack Kiểu: Ferrari Tuổi: 28 Màu: Đỏ Trọng lượng: 65 Năm: 1995 kgs Hành động: Hành động: Khởi động Đi Ngưng Nói Chuyển động Suy nghĩ Hình 1.2: Một đối tượng Con người và một đối tượng Xe hơi Mỗi đối tượng có những đặc tính riêng mô tả đối tượng ấy là gì, hoặc hành động ra sao. Chẳng hạn như những thuộc tính của một đối tượng ‘Con người’ sẽ là: 8 Core Java
 Tên.  Tuổi.  Trọng lượng. Những thuộc tính của một đối tượng ‘Xe hơi’ sẽ là:  Màu sắc.  Kiểu xe.  Năm. Một đối tượng cũng thực hiện một số hành động. Một xe hơi có khả năng thực hiện những hành động sau:  Khởi động.  Ngưng.  Chuyển động. Để chuyển đổi giữa các đối tượng lập trình và các đối tượng đời thực, cần phải kết hợp các thuộc tính và các hành động của một đối tượng. 1.4.1 Thuộc tính Chúng ta xác định các thuộc tính và các hành động để định nghĩa một lớp. Một khi các thuộc tính được gán cho các giá trị, chúng mô tả một đối tượng. Hãy khảo sát lớp sau: Các thuộc tính của lớp Khách hàng Tên của khách hàng Địa chỉ của khách hàng Kiểu xe được bán Nhân viên đã bán xe Khi thuộc tính ‘Tên’ được gán cho giá trị ‘Mark’ thì nó mô tả một đối tượng xác định được tạo từ lớp ‘Khách hàng’. Định nghĩa Một thuộc tính là một đặc tính mô tả một đối tượng. Như thế, các thuộc tính nắm giữ các giá trị dữ liệu trong một đối tượng, chúng định nghĩa một đối tượng cụ thể. Bởi vì một lớp là một nguyên mẫu cho nên các thuộc tính trong một lớp không thể nắm giữ các giá trị. Một thuộc tính có thể được gán một giá trị chỉ sau khi một đối tượng dựa trên lớp ấy được tạo ra. Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng 9
Để có thể lưu giữ những chi tiết của một khách hàng, một thể hiện(đối tượng) của lớp ‘Khách hàng’ phải được tạo ra. Các thuộc tính của một đối tượng hiện hữu chỉ khi đối tượng ấy được tạo ra. Mọi đối tượng của một lớp phải có cùng các thuộc tính. Khảo sát ví dụ sau: Các thuộc tính của lớp Con người Đối tượng được tạo từ lớp Con người Tên = Mark Chiều cao = 6 ft. 1 in. Màu tóc = Black 1.4.2 Hoạt động (Operation) Các hành động khả thi, như được định nghĩa trong một lớp, được gọi là ‘các hoạt động’. Định nghĩa Một hoạt động là một dịch vụ được yêu cầu của một đối tượng. Các hoạt động xác định các hành động cần phảit thực hiện của một đối tượng được tạo ra từ một lớp. Chẳng hạn như chúng ta không thể yêu cầu một hoạt động ‘Mua một xe hơi khác’ của một đối tượng được tạo ra từ lớp ‘Khách hàng’. Một lớp chỉ là một nguyên mẫu. Vì thế, trong một lớp một hoạt động chỉ được định nghĩa. Còn việc áp dụng hoạt động ấy chỉ xảy ra nơi các đối tượng riêng rẽ. Chẳng hạn như hoạt động ‘Nhập Tên’ mà lớp “Khách hàng’ định nghĩa có thể được thực hiện nơi một đối tượng nào đó. Tập hợp các hoạt động được yêu cầu cho tất cả các đối tượng trong cùng một lớp là như nhau. 1.4.3 Phương thức (Method) Các hoạt động định nghĩa các hành động khả thi có thể được yêu cầu của một đối tượng. Một phương thức là sự thực thi thực tế của một hoạt động. Định nghĩa Phương thức là sự xác định về cách thức thực thi một hoạt động được yêu cầu. Các phương thức xác định cách thức thao tác trên các dữ liệu của một đối tượng. Bởi vì phương thức là sự thực thi thực tế một hoạt động, cho nên nó 10 Core Java
có thể được áp dụng cho một đối tượng. Một phương thức là một thuật toán, từng bước từng bước (step-by-step) xác định điều gì được thực hiện khi hoạt động ấy được yêu cầu. Hãy khảo sát những hoạt động chung của một thực thể thuộc loại ‘Con người’: Đi, Nói. Chỉ khi một đối tượng cụ thể của loại ‘Con người’ được tạo ra thì các hành động ‘Đi’, ‘Nói’ mới được thực thi. 1.4.4 Thông điệp (Message) Để yêu cầu một hoạt động cụ thể nào đó được thực hiện, một thông điệp được gởi tới đối tượng nơi hoạt động này được định nghĩa. Định nghĩa Một thông điệp là một lời yêu cầu một hoạt động. Khi một đối tượng nhận được một thông điệp, nó thực hiện một phương thức tương ứng. Chẳng hạn, một đối tượng được tạo từ lớp ‘Khách hàng’ để nhập tên của người sử dụng. Khi đối tượng nhận được thông điệp, nó tìm và thực thi phương thức ‘Nhập tên’. Trong trường hợp một công ty, mỗi bộ phận được coi là một đối tượng. Những thông tin được chuyển tới và được đón nhận từ mỗi bộ phận (hoặc qua thông báo liên bộ phận, hoặc qua những chỉ thị miệng) tạo nên những thông điệp giữa các đối tượng. Những chỉ thị này có thể được chuyển dịch thành những lời gọi hàm trong một chương trình. Mức lương? Phòng Phòng Kinh Kế toán doanh $2000 Hình 1.3 Các đối tượng gởi thông điệp cho nhau Trong hình 1.3, ‘Kinh doanh’ và ‘Kế toán’ là hai bộ phận khác nhau trong một công ty. Hai bộ phận này được coi là hai đối tượng khác nhau. Thông tin được truyền đi và được đón nhận giữa các bộ phận tạo nên các thông điệp giữa các đối tượng. 1.4.5 Sự kiện (Event) Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng 11
Một sự kiện là một sự việc xảy ra cho một đối tượng tại một thời điểm. Để đáp ứng lại sự kiện ấy, đối tượng sẽ thực hiện một hoặc nhiều phương thức. Nói cách khác, một sự kiện là một tác nhân mà đối tượng này gây ra cho một đối tượng khác. Chẳng hạn như click chuột trái trên một nút. Để hiểu rõ hơn các sự kiện, hãy khảo sát ví dụ sau từ thực tế: ‘Một người sẽ thét lên khi bị thọc bằng một vật nhọn’. ‘Thọc’ là sự kiện gây ra sự phản ứng là ‘thét lên’. Trong máy tính, một người sử dụng nhấn một nút trên bàn phím là một sự kiện chung. Sự phản hồi đối với sự kiện này là việc hiển thị ký tự tương ứng trên màn hình. 1.5 Lớp và Đối tượng Có một sự khác biệt thực sự giữa một lớp và một đối tượng. Cần nhận thức rõ sự khác biệt này. Một lớp định nghĩa một thực thể, trong khi đó một đối tượng là một trường hợp của thực thể ấy. Đối tượng là một mô hình thực, trong khi lớp là một mô hình khái niệm - định nghĩa tất cả các thuộc tính và các phương thức cần thiết của một đối tượng. Tất cả các đối tượng thuộc về cùng một lớp có cùng các thuộc tính và các phương thức. Một lớp là một nguyên mẫu của một đối tượng. Nó xác định các hành động khả thi và các thuộc tính cần thiết cho một nhóm các đối tượng cụ thể. 1.6 Thiết lập (Construction) và Hủy (Destruction) 1.6.1 Thiết lập Một lớp chỉ cung cấp những định nghĩa về các thuộc tính và các phương thức khả thi. Các thuộc tính và các phương thức có thể được truy cập chỉ khi một đối tượng dựa trên một lớp được tạo ra. Khi một đối tượng mới được tạo, các thuộc tính của nó trở nên hiện thực và có thể được gán giá trị. Tương tự, các phương thức đã được định nghĩa cũng được áp dụng. Định nghĩa Thiết lập là một tiến trình hiện thực hóa một đối tượng. 12 Core Java
Hàm thiết lập là một phương thức đặc biệt phải được gọi trước khi sử dụng bất kỳ phương thức nào trong một lớp. Hàm Thiết lập khởi tạo các thuộc tính, và cấp phát bộ nhớ nếu cần. Mỗi một lớp có một hàm thiết lập. Khảo sát lại trường hợp cửa hàng bán xe hơi. Ngay từ lúc đầu chỉ định nghĩa các lớp. Cho đến khi một khách hàng mua một xe hơi tại cửa hàng thì một đối tượng mới giống như lớp ‘Khách hàng’ mới được tạo. Khi đối tượng này được tạo, một số khoảng trống bộ nhớ được cấp phát cho những thuộc tính của nó để lưu trữ các giá trị được gán cho các thuộc tính ấy (‘Tên’, ‘Địa chỉ’ ). Hàm thiết lập thực hiện việc cấp phát này. Vào lúc này, mọi thuộc tính và phương thức của đối tượng sẵn sàng để sử dụng. Tương tự như trường hợp một học sinh nhập học tại một trường học. Khi một học sinh nhập học, một vài hành động được thực hiện để nhận học sinh ấy vào trường. Đó là:  Xếp lớp cho học sinh ấy.  Ghi tên học sinh ấy vào danh sách.  Xếp chỗ ngồi. Đây là những hành động đồng loạt được thực hiện ngay lúc bắt đầu nhập học. Chúng tương tự với những hành động mà hàm thiết lập của một đối tượng thực hiện. 1.6.2 Hủy Khi một đối tượng không còn cần thiết nữa thì nó sẽ bị hủy bỏ. Sẽ lãng phí tài nguyên, chẳng hạn như bộ nhớ, nếu như tiếp tục để cho một đối tượng tồn tại một khi nó không còn cần thiết. Định nghĩa Hàm Hủy là một phương thức đặc biệt được dùng để hủy bỏ một đối tượng. Tiến trình Hủy tiêu hủy một đối tượng và giải phóng khoảng trống bộ nhớ mà hàm thiết lập đã cấp phát cho nó. Hàm Hủy cũng triệt tiêu khả năng truy cập đến đối tượng ấy. Một khi một đối tượng bị hủy thì các thuộc tính của nó không thể được truy cập, cũng như không một phương thức nào có thể được thực thi. Chẳng hạn, trong trường hợp bán xe hơi, một khi nhân viên bán hàng bỏ nghề, những chi tiết của người ấy không còn liên hệ. Vì thế, đối tượng tương ứng sẽ bị hủy. Điều này giải phóng bộ nhớ đã cấp phát cho nhân viên bán Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng 13
hàng ấy. Khoảng trống này giờ đây có thể được tái sử dụng. Hãy xem xét ví dụ về trường học trên đây. Khi một học sinh thôi học, tên của học sinh ấy bị loại ra khỏi danh sách, và khoảng trống được giải phóng có thể được tái cấp phát. Các hành động đồng loạt này tương tự với công việc của hàm hủy đối với một đối tượng. 1.7 Tính Bền vững (Persistence) Hãy khảo sát trường hợp bán xe hơi. Những chi tiết của khách hàng được lưu trữ ngay khi xe hơi đã được phân phối.Việc duy trì dữ liệu vẫn cần thiết cho đến khi dữ liệu được chỉnh sửa hoặc hủy bỏ chính thức. Định nghĩa Tính Bền vững là khả năng lưu trữ dữ liệu của một đối tượng ngay cả khi đối tượng ấy không còn tồn tại. Cửa hàng bán xe lưu trữ chi tiết khách hàng vào một file. Những chi tiết này sẽ tồn tại trong file cho đến khi chúng bị hủy, hoặc bản thân file bị hủy. Chúng ta đụng chạm tính bền vững mỗi ngày. Hãy xem việc sáng tác một bài thơ. Bài thơ là dữ liệu tồn tại trong tâm trí của nhà thơ. Bao lâu nhà thơ còn tồn tại thì bấy lâu bài thơ còn tồn tại. Nếu bài thơ muốn tồn tại ngay cả sau khi nhà thơ qua đời thì nó phải được viết ra giấy. Bài thơ được viết ra giấy tạo nên sự bền vững. Bài thơ sẽ tồn tại bao lâu văn bản ấy còn được duy trì. Bài thơ ấy không còn tồn tại khi tờ giấy ấy bị xé rách, hoặc chữ nghĩa bị xóa đi. 1.8 Tính Đóng gói dữ liệu Tiến trình trừu tượng hóa dữ liệu hỗ trợ cho việc xác định những thuộc tính và những phương thức thiết yếu. Thông thường, các đối tượng sử dụng những thuộc tính và những phương thức không được yêu cầu bởi người sử dụng đối tượng. Chẳng hạn như trong trường hợp lớp ‘Khách hàng’. Lớp ấy có một phương thức xuất hóa đơn. Giả sử rằng khi hóa đơn được xuất, một trong những chi tiết được in ra trên hóa đơn là ngày phân phối. Tuy nhiên chúng ta không biết thuộc tính nào qua đó chúng ta có thể xác định thông tin này. Ngày phân phối được phát sinh bên trong đối tượng, và được hiển thị trên hóa đơn. Như thế người sử dụng không nhận thức về cách thức mà ngày phân phối được hiển thị. 14 Core Java
Ngày phân phối có thể được xử lý theo một trong những cách sau:  Đó là một giá trị được tính toán - Chẳng hạn, 15 ngày kể từ ngày đặt hàng.  Đó là một giá trị cố định – Xe hơi được phân phối vào ngày mùng 2 mỗi tháng. Đối tượng sử dụng những thuộc tính và những phương thức mang tính nội bộ. Bởi vì những thuộc tính và những phương thức có thể được che khuất khỏi tầm nhìn. Các đối tượng khác và những người sử dụng không nhận thức được các thuộc tính và / hoặc các phương thức như thế có tồn tại hay không. Tiến trình che giấu các thuộc tính, các phương thức, hoặc các chi tiết của việc thi hành được gọi là ‘đóng gói’ (encapsulation). Định nghĩa Đóng gói là tiến trình che giấu việc thực thi những chi tiết của một đối tượng đối với người sử dụng đối tượng ấy. Việc đóng gói phân tích những khía cạnh có thể truy cập từ bên ngoài với những khía cạnh chỉ được sử dụng trong nội bộ của đối tượng. Ưu điểm của việc đóng gói là có thể tạo ra bất kỳ thuộc tính hay phương thức cần thiết để đáp ứng đòi hỏi công việc khi xây dựng một lớp. Mặt khác, chỉ những thuộc tính và / hoặc những phương thức có thể được truy cập từ bên ngoài lớp thì mới nhìn thấy. Một ví dụ khác về việc đóng gói là lớp ‘Nhân viên bán hàng’ đã được định nghĩa ở trên. Khi phương thức tính tiền hoa hồng được thực thi, người sử dụng không biết chi tiết của việc tính toán. Tất cả những gì họ biết chỉ là tổng số tiền hoa hồng mà họ phải trả cho nhân viên bán hàng. Một trường hợp về đóng gói mà chúng ta gặp trong đời sống hằng ngày là việc giao dịch kinh doanh ở một cửa hàng. Khách hàng yêu cầu sản phẩm X. Họ được trao cho sản phẩm X, và họ phải trả tiền cho sản phẩm ấy. Sau khi khách hàng yêu cầu sản phẩm, người bán hàng thực hiện những hành động sau:  Kiểm tra mặt hàng trên kệ hàng.  Giảm số lượng mặt hàng trong bảng kiểm kê sau khi bán. Tuy nhiên, khách hàng không được biết những chi tiết này. 1.9 Tính thừa kế Hãy khảo sát các lớp sau: Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng 15
Lớp Sinh viên Lớp Nhân viên Lớp Khách hàng Tên Tên Tên Địa chỉ Địa chỉ Địa chỉ Điểm môn 1 Lương Kiểu xe đã bán Điểm môn 2 Chức vụ Nhập tên Nhập tên Nhập tên Nhập địa chỉ Nhập địa chỉ Nhập địa chỉ Nhập kiểu xe Nhập điểm Nhập chức vụ Xuất hóa đơn Tính tổng điểm Tính lương Trong tất cả ba lớp, chúng ta thấy có một vài thuộc tính và hoạt động chung. Chúng ta muốn nhóm những thuộc tính và những hoạt động ấy lại, và định nghĩa chúng trong một lớp ‘Người’. Lớp Người Tên Địa chỉ Nhập tên Nhập địa chỉ Ba lớp ‘Sinh viên’, ‘Nhân viên’ và ‘Khách hàng’ có những thành phần giống lớp ‘Người’. Nói cách khác, ba lớp ấy có tất cả các thuộc tính và các phương thức của lớp ‘Người’, ngoài ra chúng còn có những thuộc tính và những phương thức riêng. Chúng ta cần phải định nghĩa lớp ‘Người’ và sử dụng nó trong khi định nghĩa các lớp ‘Sinh viên’, ‘Nhân viên’ và ‘Khách hàng’. Chúng ta xây dựng một lớp ‘Người’ với những thuộc tính và những hoạt động như đã trình bày ở hình trên. Kế tiếp, chúng ta xây dựng lớp ‘Khách hàng’ bao gồm lớp ‘Người’ cộng với những thuộc tính và những phương thức riêng. Chúng ta có thể định nghĩa các lớp ‘Sinh viên’ và ‘Nhân viên’ theo cùng cách thức trên. Như thế, cả ba lớp ‘Khách hàng’, ‘Sinh viên’ và ‘Nhân viên’ đều chia sẻ những thuộc tính và những phương thức mà lớp ‘Người’ cung cấp. Lớp Sinh viên Lớp Nhân viên Lớp Khách hàng Điểm môn 1 Lương Kiểu xe bán được Điểm môn 2 Chức vụ Nhập kiểu xe Nhập điểm Nhập chức vụ Xuất hóa đơn tính tổng điểm Tính lương Theo ngôn ngữ hướng đối tượng, lớp ‘Khách hàng’ được gọi là thừa kế lớp ‘Người’. 16 Core Java
Định nghĩa: Tính thừa kế cho phép một lớp chia sẻ các thuộc tính và các phương thức được định nghĩa trong một hoặc nhiều lớp khác. Có hai khái niệm quan trọng khác liên kết với tính thừa kế. Lớp ‘Khách hàng’ là lớp ‘Người’ cộng thêm cái khác. Như thế, lớp ‘Khách hàng’ có tất cả các thuộc tính và các phương thức được định nghĩa trong lớp ‘Người’ cộng với các thuộc tính và các hoạt động của riêng nó. Trong ví dụ này, lớp ‘Khách hàng’ được gọi là ‘lớp con’ (subclass). Định nghĩa: Lớp thừa hưởng từ một lớp khác được gọi là Subclass. Trong ví dụ trên, lớp ‘Người’ được coi là ‘lớp trên’ (superclass). Định nghĩa: Một Superclass là một lớp mà các đặc tính của nó được một lớp khác thừa hưởng. Hãy xem xét ví dụ về lớp ‘Các động vật’ ở hình 1.4. ‘Các động vật’ là lớp trên cùng mà các lớp khác kế thừa. Chúng ta có một dãy các lớp trung gian – ‘Côn trùng’, ‘Hữu nhũ’, ‘Bò sát’, ‘Lưỡng cư’ - mà dãy các lớp dưới kế thừa. Các lớp ‘Côn trùng’, ‘Hữu nhũ’, ‘Bò sát’, ‘Lưỡng cư’ là những lớp con của lớp trên ‘Các động vật’. Như thế, những lớp này có tất cả những thuộc tính và các hoạt động của lớp ‘Các động vật’, cộng thêm những thuộc tính và những phương thức của riêng chúng. Lớp ‘Hữu nhũ’ là lớp mà các lớp ‘Con người’ và ‘Khác con người’ thừa kế. Như thế, các lớp ‘Con người’ và ‘Khác con người’ là các lớp con của lớp trên ‘Hữu nhũ’. Các động vật Côn trùng Hữu nhũ Bò sát Lưỡng cư Con người Khác con người Hình 1.4 Tính thừa kế 1.9.1 Tính Đa Thừa kế Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng 17
Trong tất cả các ví dụ trên, một lớp thừa kế chỉ từ một lớp. Ngay cả trong ví dụ thừa kế về các loại phương tiện di chuyển, mỗi lớp con chỉ có một lớp cha. Trường hợp như thế gọi là ‘thừa kế đơn’ (single inheritance). Trong ‘đa thừa kế’, một lớp con thừa kế từ hai hay nhiều lớp cha. Hãy khảo sát ví dụ sau: Lớp Đường Lớp Đường Lớp Hình ảnh Lớp Vẽ một thẳng tròn hình Khởi điểm Bán kính Hình ảnh Điểm tận cùng + Tâm điểm + Vẽ hình ảnh = Nhận hình vẽ Vẽ đường thẳng Vẽ đường tròn Vẽ hình Trong hình trên, chúng ta đã xây dụng một lớp ‘Vẽ một hình’, lớp này thừa hưởng ba lớp: ‘Đường thẳng’, ‘Đường tròn’, ‘Hình ảnh’. Như thế lớp ‘Vẽ một hình’ kết hợp chức năng của ba lớp trên thêm vào chức năng được định nghĩa bên trong nó. Lớp ‘Vẽ một hình’ là một ví dụ về tính đa thừa kế. Có thể sử dụng tính đa thừa kế để xây dựng một lớp mới, lớp này dẫn xuất chức năng của nó từ một vài lớp khác. Như thế, xét theo góc cạnh của người sử dụng lớp mới này, chỉ cần một lớp mà cung cấp tất cả các chức năng. Như vậy, họ không cần phải sử dụng nhiều đối tượng khác nhau. Sự thuận lợi quan trọng nhất của tính thừa kế là nó thúc đẩy việc tái sử dụng mã chương trình. Trong ví dụ trên, chúng ta có ba lớp ‘Đường thẳng’, ‘Đường tròn’ và ‘Hình ảnh’. Giả thiết rằng ba người khác nhau xây dựng ba lớp này riêng biệt. Bây giờ, người sử dụng cần xây dựng một lớp để vẽ đường thẳng, vẽ đường tròn cũng như hiển thị hình ảnh. Vì thế họ tìm kiếm xem có lớp nào đáp ứng một hoặc tất cả các yêu cầu đó. Nếu có những lớp cung cấp chức năng thỏa yêu cầu thì người sử dụng sẽ thừa kế những lớp đó để tạo một lớp mới. Giờ đây người sử dụng chỉ còn phải viết mã chương trình cho những đặc tính chưa có sau tiến trình thừa kế. Người sử dụng có thể sử dụng chính ba lớp trên. Tuy nhiên, sự thừa kế cung cấp một bó những chức năng hỗn độn trong một lớp. 1.10 Tính Đa hình Trong một chương trình có cấu trúc (a structured program), một phương thức chỉ ứng dụng cho một đối tượng. Chẳng hạn xét toán tử ‘Cộng’. Toán tử này chỉ tính tổng của hai số nguyên. Khi truyền hai giá trị 2 và 3 thì nó hiển thị 5. Chúng ta không thể có một loại toán tử ‘Cộng’ để tính tổng của hai giá trị văn 18 Core Java
bản (text) ‘Hello!’ và ‘How are you?’ để có được chuỗi văn bản kết quả ‘Hello! How are you?’ Trong hệ thống hướng đối tượng thì tình huống mô tả trên là có thể. Định nghĩa Tính đa hình cho phép một phương thức có các cách thể hiện khác nhau trên nhiều loại đối tượng khác nhau. Với tính đa hình, nếu cùng một phương thức ứng dụng cho các đối tượng thuộc các lớp khác nhau thì nó đưa đến những kết quả khác nhau. Bản chất của sự việc chính là phương thức này bao gồm cùng một số lượng các tham số. Tính đa hình là một trong những đặc tính quan trọng nhất của hệ thống hướng đối tượng. Một ví dụ khác là phương thức hiển thị. Tùy thuộc vào đối tượng tác động, phương thức ấy có thể hiển thị một chuỗi, hoặc vẽ một đường thẳng, hoặc hiển thị một hình ảnh. Hãy khảo sát hình sau: Lớp: Hình thể Các lớp con Các phương thức: Vẽ Di chuyển Khởi tạo Hình 1.5: Lớp ‘Hình thể’ và các lớp con Hình trên cho thấy rằng ‘Vẽ’ là một phương thức được chia sẻ giữa các lớp con của lớp ‘Hình thể’. Tuy nhiên, phương thức Vẽ được ứng dụng cho hình hộp sẽ khác với hình êlip. Tính đa hình hỗ trợ tính đóng gói. Xét trên mức độ người sử dụng, họ chỉ cần một phương thức ‘Vẽ’ của lớp ‘Hình thể’. Còn cách thức mà phương thức ‘Vẽ’ được thực thi cho các trường hợp khác nhau thì họ không cần biết. 1.11 Những ớu điểm của Phương pháp hướng Đối tượng Lập trình hướng đối tượng đòi hỏi một sự chuyển hướng quan trọng trong tư duy của các lập trình viên. Phương pháp này làm cho tốc độ phát triển các Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng 19
chương trình mới nhanh hơn, và nếu được sử dụng đúng đắn phương pháp này sẽ cải tiến việc duy trì (maintenance), việc tái sử dụng (reusability) và việc đánh giá (revision) phần mềm. Những điểm ưu điểm của phương pháp hướng đối tượng là:  Phương pháp này tiến hành tiến trình phân tích, thiết kế và phát triển một vấn đề trong khuôn khổ những khái niệm và thuật ngữ thuộc lĩnh vực ứng dụng. Vì thế, có một sự tương hợp cao nhất giữa việc phát triển ứng dụng và vấn đề thực tế.  Chẳng hạn như trong trường hợp bán xe hơi, ở mọi giai đoạn của việc phân tích, thiết kế và phát triển ứng dụng, luôn luôn có tiếng nói của khách hàng, của nhân viên bán hàng  Phương pháp này hỗ trợ việc chia sẻ bên trong một ứng dụng.  Phương pháp này hỗ trợ việc tái sử dụng các đối tượng khi các ứng dụng mới được phát triển. Đây là ưu điểm rất quan trọng xét trong khía cạnh giảm thiểu chi phí về lâu về dài.  Chẳng hạn như hành vi của khách hàng một khi được mô hình hóa trong một ứng dụng thì có thể được sử dụng lại cho những ứng dụng liên hệ có bao gồm mô hình khách hàng.  Phương pháp này giảm thiểu các lỗi và những vấn đề liên quan đến việc bảo trì ứng dụng do khả năng tái sử dụng các đối tượng.  Phương pháp này tăng tốc tiến trình thiết kế và phát triển, một lần nữa đây là kết quả của việc tái sử dụng các đối tượng. 20 Core Java
Tóm tắt bài học  Lập trình hướng Đối tượng là một cách tư duy mới để giải quyết vấn đề bằng máy vi tính. Thay vì nỗ lực đưa vấn đề vào trong khuôn khổ quen thuộc với máy vi tính, phương pháp hướng đối tượng tìm kiếm một giải pháp toàn vẹn cho một vấn đề.  Sự trừu tượng hóa dữ liệu là tiến trình xác định và nhóm các thuộc tính và các phương thức liên quan đến một thực thể cụ thể, trong tương quan với một ứng dụng.  Một lớp định nghĩa một thực thể theo những thuộc tính và những phương thức chung.  Một đối tượng là một trường hợp của một lớp.  Một lớp định nghĩa một thực thể, còn đối tượng là thực thể hiện thực.  Tiến trình hiện thực hóa một đối tượng được gọi là Thiết lập (Construction).  Tiến trình hủy bỏ một đối tượng được gọi là Hủy (Destruction).  Tính bền vững là khả năng lưu trữ dữ liệu của một đối tượng vượt quá thời gian tồn tại của đối tượng đó.  Việc đóng gói là tiến trình che giấu việc thực thi chi tiết của một đối tượng đối với người sử dụng đối tượng ấy.  Tính thừa kế là cơ chế cho phép một lớp chia sẻ các thuộc tính và các phương thức được định nghĩa trong một hoặc nhiều lớp khác.  Tính đa hình là một thuộc tính cho phép một phương thức có các tác động khác nhau trên nhiều đối tượng khác nhau.  Phương pháp hướng đối tượng đưa ra tiến trình phân tích, thiết kế và phát triển ứng dụng trong khuôn khổ các khái niệm và các thuật ngữ thuộc lĩnh vực ứng dụng. Chương 1: Lập Trình Hướng Đối Tượng 21
Kiểm tra sự tiến bộ 1. Sự trừu tượng hóa dữ liệu đồng nghĩa với sự che giấu dữ liệu. Đúng/Sai 2. Định nghĩa sự Trừu tượng hóa dữ liệu. 3. Việc đóng gói dữ liệu che giấu những chi tiết thực thi đối với những đối tượng khác. Đúng/Sai 4. Tính đa hình cho phép chúng ta tạo những đối tượng khác nhau với cùng một tên. Đúng/Sai 5. Mỗi một đối tượng có một ___ ,___ và ___ được xác định. 6. Tất cả các đối tượng của một lớp đều có cùng một tập hợp các thuộc tính. Đúng/Sai 7. Một đối tượng định nghĩa một thực thể, trong khi một lớp là thực thể một cụ thể. Đúng/Sai 8. Định nghĩa tính Đa hình. Bài tập 1. Thiết kế các thành phần và các hành động khi một khách hàng thực hiện một giao dịch ATM (Automatic Teller Machine). 2. Liệt kê những thuộc tính và những phương thức cần có để vẽ một hình đa giác. 22 Core Java
Chương 2 NHẬP MÔN JAVA Mục tiêu  Nắm được các đặc trưng của Java  Các loại chương trình viết bằng Java  Ðịnh nghĩa về máy ảo Java (Java Virtual Machine)  Các nội dung của JDK (Java Development Kit)  Sơ lược các đặc trưng mới của Java 2 2.1 Giới thiệu Java Java là một ngôn ngữ lập trình được Sun Microsystems giới thiệu vào tháng 6 năm 1995. Từ đó, nó đã trở thành một công cụ lập trình của các lập trình viên chuyên nghiệp. Java được xây dựng trên nền tảng của C và C++. Do vậy nó sử dụng các cú pháp của C và các đặc trưng hướng đối tượng của C++. Vào năm 1991, một nhóm các kỹ sư của Sun Microsystems có ý định thiết kế một ngôn ngữ lập trình để điều khiển các thiết bị điện tử như Tivi, máy giặt, lò nướng, Mặc dù C và C++ có khả năng làm việc này nhưng trình biên dịch lại phụ thuộc vào từng loại CPU. Trình biên dịch thường phải tốn nhiều thời gian để xây dựng nên rất đắt. Vì vậy để mỗi loại CPU có một trình biên dịch riêng là rất tốn kém. Do đó nhu cầu thực tế đòi hỏi một ngôn ngữ chạy nhanh, gọn, hiệu quả và độc lập thiết bị tức là có thể chạy trên nhiều loại CPU khác nhau, dưới các môi trường khác nhau. “Oak” đã ra đời và vào năm 1995 được đổi tên thành Java. Mặc dù mục tiêu ban đầu không phải cho Internet nhưng do đặc trưng không phụ thuộc thiết bị nên Java đã trở thành ngôn ngữ lập trình cho Internet. 2.1.1 Java là gì Java là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, do vậy không thể dùng Java để viết một chương trình hướng chức năng. Java có thể giải quyết hầu hết các công việc mà các ngôn ngữ khác có thể làm được. Java là ngôn ngữ vừa biên dịch vừa thông dịch. Đầu tiên mã nguồn được biên dịch bằng công cụ JAVAC để chuyển thành dạng ByteCode. Sau đó được thực thi trên từng loại máy cụ thể nhờ chương trình thông dịch. Mục tiêu của các nhà thiết kế Java là cho phép người lập trình viết chương trình một lần nhưng có thể chạy trên bất cứ phần cứng cụ thể. Ngày nay, Java được sử dụng rộng rãi để viết chương trình chạy trên Internet. Nó là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng độc lập thiết bị, không phụ thuộc vào hệ điều hành. Nó không chỉ dùng để viết các ứng dụng chạy đơn lẻ hay trong mạng mà còn để xây dựng các trình điều khiển thiết bị cho điện thoại di động, PDA, 2.2 Các đặc trưng của Java Chương 2: Nhập môn Java 23
 Đơn giản  Hướng đối tượng  Độc lập phần cứng và hệ điều hành  Mạnh  Bảo mật  Phân tán  Đa luồng  Động 2.2.1 Đơn giản Những người thiết kế mong muốn phát triển một ngôn ngữ dễ học và quen thuộc với đa số người lập trình. Do vậy Java loại bỏ các đặc trưng phức tạp của C và C++ như thao tác con trỏ, thao tác định nghĩa chồng toán tử (operator overloading), Java không sử dụng lệnh “goto” cũng như file header (.h). Cấu trúc “struct” và “union” cũng được loại bỏ khỏi Java. 2.2.2 Hướng đối tượng Java được thiết kế xoay quanh mô hình hướng đối tượng. Vì vậy trong Java, tiêu điểm là dữ liệu và các phương pháp thao tác lên dữ liệu đó. Dữ liệu và các phương pháp mô tả trạng thái và cách ứng xử của một đối tượng trong Java. 2.2.3 Độc lập phần cứng và hệ điều hành Đây là khả năng một chương trình được viết tại một máy nhưng có thể chạy được bất kỳ đâu. Chúng được thể hiện ở mức mã nguồn và mức nhị phân. Ở mức mã nguồn, người lập trình cần mô tả kiểu cho mỗi biến. Kiểu dữ liệu trong Java nhất quán cho tất cả các hệ điều hành và phần cứng khác nhau. Java có riêng một thư viện các lớp cơ sở. Vì vậy chương trình Java được viết trên một máy có thể dịch và chạy trơn tru trên các loại máy khác mà không cần viết lại. Tính độc lập ở mức nhị phân, một chương trình đã biên dịch có thể chạy trên nhiều nền (phần cứng, hệ điều hành) khác mà không cần dịch lại mã nguồn. Tuy vậy cần có phần mềm máy ảo Java (sẽ đề cập đến ở phần sau) hoạt động như một trình thông dịch tại máy thực thi. IBM compiler compiler Sparc compiler Macintosh H ình 2.1 Cách biên dịch truyền thống 24 Core Java
Đối với các chương trình viết bằng C, C++ hoặc một ngôn ngữ nào khác, trình biên dịch sẽ chuyển tập lệnh thành mã máy (machine code),hay lệnh của bộ vi xử lý. Những lệnh này phụ thuộc vào CPU hiện tại trên máy bạn. Nên khi muốn chạy trên loại CPU khác, chúng ta phải biên dịch lại chương trình. Hình 2.1 thể hiện quá trình để thực thi chương trình viết bằng C++ trên các loại máy khác nhau. Hình 2.2 Quá trình thực thi chương trình viết bằng Java trên các loại máy khác nhau. IBM Trình Bytecode thông dịch Sparc Trình biên dịch Java (Java Interpreter) Độc lập nền Macintosh (Platform independent) Hình 2.2 Dịch chương trình Java Môi trường phát triển của Java được chia làm hai phần: Trình biên dịch và trình thông dịch. Không như C hay C++, trình biên dịch của Java chuyển mã nguồn thành dạng bytecode độc lập với phần cứng mà có thể chạy trên bất kỳ CPU nào. Nhưng để thực thi chương trình dưới dạng bytecode, tại mỗi máy cần phải có trình thông dịch của Java hay còn gọi là máy ảo Java. Máy ảo Java chuyển bytecode thành mã lệnh mà CPU thực thi được. 2.2.4 Mạnh mẽ Java là ngôn ngữ yêu cầu chặt chẽ về kiểu dữ liệu. Phải khai báo kiểu dữ liệu tường minh khi viết chương trình. Java kiểm tra lúc biên dịch và cả trong thời gian thông dịch vì vậy Java loại bỏ một một số loại lỗi lập trình nhất định. Java không sử dụng con trỏ và các phép toán con trỏ. Java kiểm tra tất cả các truy nhập đến mảng, chuỗi khi thực thi để đảm bảo rằng các truy nhập đó không ra ngoài giới hạn kích thước. Java kiểm tra sự chuyển đổi kiểu dữ liệu từ dạng này sang dạng khác lúc thực thi. Trong các môi trường lập trình truyền thống, lập trình viên phải tự mình cấp phát bộ nhớ. Trước khi chương trình kết thúc thì phải tự giải phóng bộ nhớ đã cấp. Vấn đề nảy sinh khi lập trình viên quên giải phóng bộ nhớ đã xin cấp trước đó. Trong chương trình Java, lập trình viên không phải bận tâm đến việc cấp phát bộ nhớ. Qúa trình cấp phát, giải phóng được thực hiện tự động, nhờ dịch vụ thu nhặt những đối tượng không còn sử dụng nữa (garbage collection). Cơ chế bẫy lỗi của Java giúp đơn giản hóa qúa trình xử lý lỗi và hồi phục sau Chương 2: Nhập môn Java 25
lỗi. 2.2.5 Bảo mật Viruses là nguyên nhân gây ra sự lo lắng trong việc sử dụng máy tính. Trước khi có Java, các lập trình viên phải quét virus các tệp trước khi tải về hay thực hiện chúng. Thông thường việc này cũng không loại trừ hoàn toàn virus. Ngoài ra chương trình khi thực thi có khả năng tìm kiếm và đọc các thông tin nhạy cảm trên máy của người sử dụng mà người sử dụng không hề hay biết. Java cung cấp một môi trường quản lý thực thi chương trình. Nó cho rằng không có một đoạn mã nào là an toàn cả. Và vì vậy Java không chỉ là ngôn ngữ lập trình thuần tuý mà còn cung cấp nhiều mức để kiểm soát tính an toàn khi thực thi chương trình. Ở mức đầu tiên, dữ liệu và các phương thức được đóng gói bên trong lớp. Chúng chỉ được truy xuất thông qua các giao diện mà lớp cung cấp. Java không hỗ trợ con trỏ vì vậy không cho phép truy xuất bộ nhớ trực tiếp. Nó cũng ngăn chặn không cho truy xuất thông tin bên ngoài kích thước của mảng bằng kỹ thuật tràn và cũng cung cấp kỹ thuật dọn rác trong bộ nhớ. Các đặc trưng này tạo cho Java an toàn tối đa và có khả năng cơ động cao. Trong lớp thứ hai, trình biên dịch kiểm soát để đảm bảo mã là an toàn, và tuân theo các nguyên tắc của Java. Lớp thứ ba được đảm bảo bởi trình thông dịch. Chúng kiểm tra xem bytecode có đảm bảo các qui tắc an toàn trước khi thực thi. Lớp thứ tư kiểm soát việc nạp các lớp vào bộ nhớ để giám sát việc vi phạm giới hạn truy xuất trước khi nạp vào hệ thống. 2.2.6 Phân tán Java có thể dùng để xây dựng các ứng dụng có thể làm việc trên nhiều phần cứng, hệ điều hành và giao diện đồ họa. Java được thiết kế hỗ trợ cho các ứng dụng chạy trên mạng. Vì vậy chúng được sử dụng rộng rãi như là công cụ phát triển trên Internet, nơi sử dụng nhiều nền tảng khác nhau. 2.2.7 Đa luồng Chương trình Java đa luồng(Multithreading) để thực thi các công việc đồng thời. Chúng cũng cung cấp giải pháp đồng bộ giữa các luồng. Đặc tính hỗ trợ đa này này cho phép xây dựng các ứng dụng trên mạng chạy hiệu quả. 2.2.8 Động Java được thiết kế như một ngôn ngữ động để đáp ứng cho những môi trường mở. Các chương trình Java chứa rất nhiều thông tin thực thi nhằm kiểm soát và truy nhập đối tượng lúc chạỵ. Điều này cho phép khả năng liên kết động mã. 26 Core Java
2.3 Các kiểu chương trình Java Chúng ta có thể xây dựng các loại chương trình Java như sau: 2.3.1 Applets Applet là chương trình được tạo ra để sử dụng trên Internet thông qua các trình duyệt hỗ trợ Java như IE hay Netscape. Bạn có thể dùng Java để xây dựng Applet. Applet được nhúng bên trong trang Web. Khi trang Web hiển thị trong trình duyệt, Applet sẽ được tải về và thực thi tại trình duyệt. 2.3.2 Ứng dụng thực thi qua dòng lệnh Các chương trình này chạy từ dấu nhắc lệnh và không sử dụng giao diện đồ họa. Các thông tin nhập xuất được thể hiện tại dấu nhắc lệnh. 2.3.3 Ứng dụng đồ họa Đây là các chương trình Java chạy độc lập cho phép người dùng tương tác qua giao diện đồ họa. 2.3.4 Servlet Java thích hợp để phát triển ứng dụng nhiều lớp. Applet là chương trình đồ họa chạy trên trình duyệt tại máy trạm. Ở các ứng dụng Web, máy trạm gửi yêu cầu tới máy chủ. Máy chủ xử lý và gửi kết quả trở lại máy trạm. Các Java API chạy trên máy chủ chịu trách nhiệm xử lý tại máy chủ và trả lời các yêu cầu của máy trạm. Các Java API chạy trên máy chủ này mở rộng khả năng của các ứng dụng Java API chuẩn. Các ứng dụng trên máy chủ này được gọi là các Servlet. hoặc Applet tại máy chủ. Xử lý Form của HTML là cách sử dụng đơn giản nhất của Servlet. Chúng còn có thể được dùng để xử lý dữ liệu, thực thi các giao dịch và thường được thực thi thông qua máy chủ Web. 2.3.5 Ứng dụng cơ sở dữ liệu Các ứng dụng này sử dụng JDBC API để kết nối tới cơ sở dữ liệu. Chúng có thể là Applet hay ứng dụng, nhưng Applet bị giới hạn bởi tính bảo mật. 2.4 Máy ảo Java (JVM-Java Virtual Machine) Máy ảo Java là trái tim của ngôn ngữ Java. Môi trường Java bao gồm năm phần tử sau:  Ngôn ngữ  Ðịnh nghĩa Bytecode  Các thư viện lớp Java/Sun  Máy ảo Java (JVM)  Cấu trúc của file .class Các phần tử tạo cho Java thành công là  Ðịnh nghĩa Bytecode  Cấu trúc của file .class  Máy ảo Java (JVM) Khả năng cơ động của file .class cho phép các chương trình Java viết một lần nhưng chạy ở bất kỳ đâu. Khả năng này có được nhờ sự giúp đỡ của máy ảo Java. Chương 2: Nhập môn Java 27
2.4.1 Máy ảo Java là gì ? Máy ảo là một phần mềm dựa trên cơ sở máy tính ảo. Nó có tập hợp các lệnh logic để xác định các hoạt động của máy tính. Người ta có thể xem nó như một hệ điều hành thu nhỏ. Nó thiết lập các lớp trừu tượng cho: Phần cứng bên dưới, hệ điều hành, mã đã biên dịch. Trình biên dịch chuyển mã nguồn thành tập các lệnh của máy ảo mà không phụ thuộc vào phần cứng cụ thể. Trình thông dịch trên mỗi máy sẽ chuyển tập lệnh này thành chương trình thực thi. Máy ảo tạo ra một môi trường bên trong để thực thi các lệnh bằng cách:  Nạp các file .class  Quản lý bộ nhớ  Dọn “rác” Việc không nhất quán của phần cứng làm cho máy ảo phải sử dụng ngăn xếp để lưu trữ các thông tin sau:  Các “Frame” chứa các trạng thái của các phương thức.  Các toán hạng của mã bytecode.  Các tham số truyền cho phương thức.  Các biến cục bộ. Khi JVM thực thi mã, một thanh ghi cục bộ có tên “Program Counter” được sử dụng. Thanh ghi này trỏ tới lệnh đang thực hiện. Khi cần thiết, có thể thay đổi nội dung thanh ghi để đổi hướng thực thi của chương trình. Trong trường hợp thông thường thì từng lệnh một nối tiếp nhau sẽ được thực thi. Một khái niệm thông dụng khác trong Java là trình biên dịch “Just In Time- JIT”. Các trình duyệt thông dụng như Netscape hay IE đều có JIT bên trong để tăng tốc độ thực thi chương trình Java. Mục đích chính của JIT là chuyển tập lệnh bytecode thành mã máy cụ thể cho từng loại CPU. Các lệnh này sẽ được lưu trữ và sử dụng mỗi khi gọi đến. 2.4.2 Quản lý bộ nhớ và dọn rác Trong C, C++ hay Pascal người lập trình sử dụng phương pháp trực tiếp để cấp phát và thu hồi bộ nhớ ở vùng “Heap”. Heap là vùng bộ nhớ lớn được phân chia cho tất cả các luồng. Để quản lý Heap, bộ nhớ được theo dõi qua các danh sách sau:  Danh sách các vùng nhớ chưa sử dụng.  Danh sách các vùng đã cấp. Khi có một yêu cầu về cấp phát bộ nhớ, hệ thống xem xét trong danh sách chưa cấp phát để lấy ra khối bộ nhớ đầu tiên có kích cỡ sát nhất với lượng bộ nhớ cần thiết . Kỹ thuật cấp phát này giảm tối thiểu việc phân mảnh của heap. “Coalescing” là kỹ thuật khác cũng giảm thiểu việc phân mảnh của heap bằng cách gom lại các vùng nhớ chưa dùng liền nhau thành một khối lớn hơn. Còn kỹ thuật sắp xếp lại các phần đã dùng để tạo vùng nhớ chưa sử dụng lớn hơn gọi là “Compaction”. Java sử dụng hai heap riêng biệt cho cấp phát vùng nhớ tĩnh và vùng nhớ động. Một heap (heap tĩnh) chứa các định nghĩa về lớp, các hằng và danh sách các phương thức. Heap còn lại (heap động) được chia làm hai phần được cấp phát theo hai chiều ngược nhau. Một bên chứa đối tượng còn một bên 28 Core Java
chứa con trỏ trỏ đến đối tượng đó. “Handle” là cấu trúc bao gồm hai con trỏ. Một trỏ đến bảng phương thức của đối tượng, con trỏ thứ hai trỏ đến chính đối tượng đó. Chú ý rằng khi “compaction” cần cập nhật lại giá trị con trỏ của cấu trúc “handle”. Thuật toán dọn rác có thể áp dụng cho các đối tượng đặt trong heap động. Khi có yêu cầu về bộ nhớ, trình quản lý heap trước tiên kiểm tra danh sách bộ nhớ chưa cấp phát. Nếu không tìm thấy khối bộ nhớ nào phù hợp (về kích cỡ) thì trình dọn rác sẽ được kích hoạt khi hệ thống rỗi. Nhưng khi đòi hỏi bộ nhớ cấp bách thì trình dọn rác sẽ được kích hoạt ngay. Trình dọn rác gọi phương thức finalize của đối tượng trước khi dọn dẹp đối tượng. Hàm này sẽ dọn dẹp các tài nguyên bên ngoài như các file đang mở. Công việc này không được trình dọn rác thực thi. 2.4.3 Quá trình kiểm tra file .class Việc kiểm tra được áp dụng cho tất cả các file .class sắp được nạp lên bộ nhớ để đảm bảo tính an toàn. Trình “Class Loader” sẽ kiểm tra tất cả các file .class không thuộc hệ điều hành với mục đích giám sát sự tuân thủ các nghi thức để phát hiện các file .class có nguy cơ gây hư hỏng đến bộ nhớ, hệ thống file cục bộ, mạng hoặc hệ điều hành. Quá trình kiểm tra sẽ xem xét tổng thể tính nguyên vẹn của một lớp. File .class bao gồm ba phần logic là:  Bytecode  Thông tin về Class như phương thức, giao diện và các giá trị hằng số được tập hợp trong quá trình biên dịch.  Các thuộc tính về lớp. Các thông tin của file .class được xem xét riêng rẽ trong các bảng sau:  Bảng Field chứa các thuộc tính  Bảng Method chứa các hàm của class  Bảng Interface và và các hằng số. Quá trình kiểm tra file .class được thực hiện ở bốn mức:  Mức đầu tiên thực hiện việc kiểm tra cú pháp để đảm bảo tính cấu trúc và tính toàn vẹn cú pháp của file .class được nạp.  Mức thứ hai sẽ xem xét file .class để đảm bảo các file này không vi phạm các nguyên tắc về sự nhất quán ngữ nghĩa.  Mức thứ ba sẽ kiểm tra bytecode. Trong bước này sẽ kiểm tra số thông số truyền vào phương thức, khả năng truy xuất sai chỉ số của mảng, chuỗi, biểu thức.  Mức thứ tư sẽ kiểm tra trong thời gian thực thi để giám sát các việc còn lại mà ba bước trên chưa làm. Ví dụ như liên kết tới các lớp khác trong khi thực thi, hay kiểm tra quyền truy xuất. Nếu mọi điều thỏa mãn, lớp sẽ được khởi tạo. 2.5 Bộ công cụ phát triển JDK (Java Development Kit) Sun Microsystem đưa ra ngôn ngữ lập trình Java qua sản phẩm có tên là Java Development Kit (JDK). Ba phiên bản chính là: Java 1.0 - Sử dụng lần đầu vào năm 1995 Java 1.1 – Ðưa ra năm 1997 vớI nhiều ưu điểm hơn phiên bản trước. Java 2 – Phiên bản mới nhất Chương 2: Nhập môn Java 29
JDK bao gồm Java Plug-In, chúng cho phép chạy trực tiếp Java Applet hay JavaBean bằng cách dùng JRE thay cho sử dụng môi trường thực thi mặ c định của trình duyệt. JDK chứa các công cụ sau: 2.5.1 Trình biên dịch, 'javac' Cú pháp: javac [options] sourcecodename.java 2.5.2 Trình thông dịch, 'java' Cú pháp: java [options] classname 2.5.3 Trình dịch ngược, 'javap' javap dịch ngược bytecode và in ra thông tin về các thuộc tính (các trường), các phương thức của một lớp. Cú pháp: javap [options] classname 2.5.4 Công cụ sinh tài liệu, 'javadoc' Tiện ích này cho phép ta tạo ra tệp HTML dựa trên các lời giải thích trong mã chương trình (phần nằm trong cặp dấu /* */). Cú pháp: javadoc [options] sourcecodename.java 2.5.5 Chương trình tìm lỗi - Debug, 'jdb‘ Cú pháp: jdb [options] sourcecodename.java hay jdb -host -password [options] sourcecodename.java 2.5.6 Chương trình xem Applet , 'appletviewer‘ Cú pháp: appletviewer [options] url 2.6 Java Core API Nhân Java API được thay thế bởi phiên bản JFC 1.1. Một số package thông dụng được: 2.6.1 java.lang Chứa các lớp quan trọng nhất của ngôn ngữ Java. Chúng bao gồm các kiểu dữ liệu cơ bản như ký tự, số nguyên, Chúng cũng chứa các lớp làm nhiệm vụ xử lý lỗi và các lớp vào ra chuẩn. Một vài lớp quan trọng khác như String hay StringBuffer. 2.6.2 java.applet Đây là package nhỏ nhất chứa một mình lớp Applet. Các Applet nhúng trong trang Web hay chạy trong appletviewer đều thừa kế từ lớp này. 30 Core Java
2.6.3 java.awt Package này đươợc gọi là Abstract Window Toolkit (AWT). Chúng chứa các lớp dùng để tạo giao diện đồ họa. Một số lớp bên trong là: Button, GridBagLayout, Graphics. 2.6.4 java.io Cung cấp thư viện vào ra chuẩ. Chúng cho phép tạo và quản lý dòng dữ liệu theo nhiều cách. 2.6.5 java.util Package này cung cấp một số công cụ hữu ích. Một vài lớp của package này là: Date, Hashtable, Stack, Vector và StringTokenizer. 2.6.6 java.net Cung cấp khả năng giao tiếp với máy từ xa. Cho phép tạo và kết nối tới Socket hoặc URL. 2.6.7 java.awt.event Chứa các lớp, giao diện dùng để xử lý các sự kiện trong chương trình như chuột, bàn phím. 2.6.8 java.rmi Công cụ để gọi hàm từ xa. Chúng cho phép tạo đối tượng trên máy khác và sử dụng các đối tượng đó trên máy cục bộ. 2.6.9 java.security Cung cấp các công cụ cần thiết để mã hóa và đảm bảo tính an toàn của dữ liệu truyền giữa máy trạm và máy chủ. 2.6.10 java.sql Package này chứa Java DataBase Connectivity (JDBC), dùng để truy xuất cơ sở dữ liệu quan hệ như Oracle, SQL Server, 2.7 Các đặc trưng mới của Java 2 Các phiên bản trước của Java chỉ thích hợp để viết các ứng dụng nhỏ trên Web hơn là xây dựng các ứng dụng chạy trên mạng để đảm nhiệm toàn bộ các công việc của của một công ty hoặc hệ thống phân tán. Java 2 đáp ứng yêu cầu này. Một vài đặc trưng của chúng là: - Swing Đây là một tập các lớp và giao diện mới dùng để tạo giao diện ứng dụng đồ họa "Look and Feel". - Kéo và thả Đây là khả năng di chuyển thông tin giữa các ứng dụng hay các phần khác nhau của chương trình. - Java 2D API Chứa tập hợp các lớp hỗ trợ cho ảnh và đồ họa hai chiều. - Java sound Tập hợp hoàn toàn mới các lớp đặc trưng về âm thanh của Java. - RMI RMI (Remote Method Invocation) cho phép các ứng dụng gọi các phương thức của đối tượng tại máy khác và cho phép giao tiếp với chúng. Chương 2: Nhập môn Java 31
Tóm tắt  Java là ngôn ngữ biên dịch và thông dịch  Các đặc trưng của Java Đơn giản Hướng đối tượng Độc lập phần cứng Mạnh Bảo mật Phân tán Đa luồng Động  Máy ảo Java  Java Development Kit  Các đặc trưng mới của Java 2 Kiểm tra sự tiến bộ 1. Bạn có thể viết các chương trình dạng thủ tục bằng Java. Đúng/Sai 2. Java là ngôn ngữ có kiểu dữ liệu chặt chẽ. Đúng/Sai 3. là chương trình Java chạy độc lập, và sử dụng giao diện đồ họa để người sử dụng nhập dữ liệu. 4. sử dụng JDBC API để kết nối cơ sở dữ liệu. 5. hiểu một dòng các lệnh máy tính trừu tượng. 6. Coalescing và Compaction là gì? 7. Lệnh được sử dụng để dịch file mã nguồn .java. 8. Lớp phải là lớp cha của các applet, applet là chương có thể nhúng vào trang Web hay chạy bằng Java AppletViewer. Bài tập 1. Cài đặt Java 2 2. Gõ các lệnh sau tại dấu nhắc và liệt kê các tham số khác nhau của chúng:  javac  java 32 Core Java
Chương 3 NỀN TẢNG CỦA NGÔN NGỮ JAVA Mục tiêu của bài: Kết thúc chương này bạn có thể:  Đọc hiểu một chương trình viết bằng Java  Nắm bắt những khái niệm cơ bản về ngôn ngữ Java  Nhận dạng các kiểu dữ liệu  Nhận dạng các toán tử  Định dạng xuất dữ liệu (output) sử dụng các chuỗi thoát (escape sequence)  Nhận biết các cấu trúc lập trình cơ bản 3.1 Cấu trúc một chương trình Java Phần đầu của một chương trình Java xác định thông tin môi trường. Để làm được việc này, chương trình được chia thành các lớp hoặc các gói riêng biệt. Những gói này sẽ được chỉ dẫn trong chương trình. Thông tin này được chỉ ra với sự trợ giúp của lệnh nhập “import”. Mỗi chương trình có thể có nhiều hơn một lệnh nhập. Dưới đây là một ví dụ về lệnh nhập: import java. awt.*; Lệnh này nhập gói „awt‟. Gói này dùng để tạo các đối tượng GUI. Ở đây java là tên của thư mục chứa gói „awt‟. Ký hiêu “*” chỉ tất cả các lớp thuộc gói này. Trong java, tất cả các mã, bao gồm các biến và cách khai báo nên được thực hiện trong phạm vi một lớp. Bởi vậy, từng khai báo lớp được tiến hành sau lệnh nhập. Một chương trình đơn giản có thể chỉ có một vài lớp. Những lớp này có thể mở rộng thành các lớp khác. Mỗi lệnh đều được kết thúc bởi dấu chấm phảy “;”. Chương trình còn có thể bao gồm các ghi chú, chỉ dẫn. Khi dịch, chương trình dịch sẽ tự loại bỏ các ghi chú này. Dạng cơ bản của một lớp được xác định như sau : class classname { /* Đây là dòng ghi chú*/ Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 33
int num1,num2; // Khai báo biến với các dấu phảy giữa các biến Show() { // Method body statement (s); // Kết thúc bởi dấu chấm phảy } } “Token” là đơn vị riêng lẻ, nhỏ nhất, có ý nghĩa đối với trình biên dịch của một chương trình Java. Một chương trình java là tập hợp của các “token” Các “token” được chia thành năm loại:  Định danh (identifiers): Dùng để thể hiện tên biến, phương thức, hoặc các lớp. Chương trình biên dịch sẽ xác định các tên này là duy nhất trong chương trình. Khi khai báo định danh cần lưu ý các điểm sau đây: . Mỗi định danh được bắt đầu bằng một chữ cái, một ký tự gạch dưới (_) hay dấu $. Các ký tự tiếp theo có thể là chữ cái, chữ số, dấu $ hoặc một ký tự được gạch dưới. . Mỗi định danh chỉ được chứa hai ký tự đặc biệt này là dấu gạch dưới (_) và dấu $ . Ngoài ra không được phép sử dụng bất kỳ ký tự đặc biệt nào khác. . Các định danh không được chứa dấu cách “ ” (space).  Từ khoá/từ dự phòng (Keyword/Reserve Words): Một số định danh đã được Java xác định trước. Người lập trình không được phép sử dụng chúng như một định danh. Ví dụ „class‟, „import‟ là những từ khoá.  Ký tự phân cách (separator): Thông báo cho trình biên dịch việc phân nhóm các phần tử của chương trình. Một vài ký tự phân cách của java được chỉ ra dưới đây: { } ; ,  Nguyên dạng (literals): Là các giá trị không đổi trong chương trình. Nguyên dạng có thể là các số, chuỗi, các ký tự hoặc các giá trị Boolean. Ví dụ 21, „A‟, 31.2, “This is a sentence” là những nguyên dạng. 34 Core Java
 Các toán tử: Các quá trình đánh giá, tính toán được thực hiện trên dữ liệu hoặc các đối tượng. Java có một tập lớn các toán tử. Chúng ta sẽ thảo luận chi tiết ở chương này. 3.2 Chương trình JAVA đầu tiên Chúng ta hãy bắt đầu từ chương trình Java cổ điển nhất với một ứng dụng đơn giản. Chương trình sau đây cho phép hiển thị một thông điệp: Chương trình 3.1 // This is a simple program called “First.java” class First { public static void main(String args[]) { System.out.println(“My first program in Java”); } } Tên file đóng vai trò rất quan trọng trong Java. Chương trình biên dịch Java chấp nhận phần mở rộng .java. Trong Java, mã lệnh phải nằm trong các lớp. Bởi vậy tên lớp và tên file phải trùng nhau. Java phân biệt chữ hoa và chữ thường (case-sensitive). Ví dụ tên file „First‟ và „first‟ là hai file khác nhau. Để biên dịch mã nguồn, ta sử dụng trình biên dịch java. Trình biên dịch xác định tên của file nguồn tại dòng lệnh như mô tả dưới đây: C:\jdk1.2.1\bin>javac First.java Trình dịch java tạo ra file First.class chứa các mã “bytecodes”. Những mã này chưa thể thực thi được. Để chương trình thực thi được ta cần dùng trình thông dịch “java interpreter” Lệnh được thực hiện như sau: C:\jdk1.2.1\bin>java First Kết quả sẽ hiển thị trên màn hình như sau: Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 35
My first program in Java 3.2.1 Phân tích chương trình đầu tiên // This is a simple program called “First.java” Ký hiệu “// ” dùng để thuyết minh dòng lệnh. Trình biên dịch sẽ bỏ qua dòng thuyết minh này. Java còn hỗ trợ thuyết minh nhiều dòng. Loại thuyết minh này có thể bắt đầu với /* và kết thúc với */ /*This is a comment that extends to two lines*/ / *This is a multi line comment */ Dòng kế tiếp khai báo lớp có tên „First‟. Để tạo một lớp thêm ta bắt đầu với từ khoá „class‟, kế đến là tên lớp (và cũng chính là tên file). class First Tên lớp nói chung nên bắt đầu bằng chữ in hoa. Từ khoá „class‟ khai báo định nghĩa lớp. „First‟ là tên của lớp. Một định nghĩa lớp nằm trọn vẹn nằm giữa hai ngoặc móc mở ({) và đóng (}). Các ngoặc này đánh dấu bắt đầu và kết thúc một khối lệnh. public static void main(String args[ ]) Đây là phương thức chính, từ đây chương trình bắt đầu việc thực thi của mình. Tất cả các ứng dụng java đều sử dụng một phương thức “main” này. Chúng ta sẽ tìm hiểu từng từ trong lệnh này. Từ khoá „public‟ là một chỉ định truy xuất. Nó cho biết thành viên của lớp có thể được truy xuất từ bất cứ đâu trong chương trình. Trong trường hợp này, phương thức “main” được khai báo „public‟, bởi vậy JVM có thể truy xuất phương thức này. Từ khoá „static‟ cho phép main được gọi tới mà không cần tạo ra một thể hiện (instance) của lớp. Nhưng trong trường hợp này, bản copy của phương thức main được phép tồn tại trên bộ nhớ, thậm chí không có một thể hiện của lớp đó được tạo ra. Điều này rất quan trọng vì JVM trước tiên gọi phương thức main để thực thi chương trình. Vì lý do này phương thức main cần phải là tĩnh (static). Nó không phụ thuộc vào các thể hiện của lớp được tạo ra. Từ khoá „void‟ thông báo cho máy tính biết rằng phương thức sẽ không trả lại bất cứ giá trị nào khi thực thi chương trình. Phương thức „main()‟ sẽ thực hiện một số tác vụ nào đó, nó là điểm mốc mà từ đó tất cả các ứng dụng Java được khởi động. „String args[]‟ là tham số dùng trong phương thức „main‟. Các biến số trong dấu ngoặc đơn nhận từng thông tin được chuyển vào „main‟. Những biến này là các tham số của phương thức. Thậm chí ngay khi không có một 36 Core Java
thông tin nào được chuyển vào „main‟, phương thức vẫn được thực hiện với các dữ liệu rỗng – không có gì trong dấu ngoặc đơn. „args[]‟ là một mảng kiểu “String”. Các đối số (arguments) từ các dòng lệnh được lưu vào mảng. Mã nằm giữa dấu ngoặc móc ({ }) của „main‟ được gọi là „method block‟. Các lệnh được thực thi trong „main‟ cần được viết trong khối này. System.out.println(“My first program in Java”); Dòng lệnh này hiển thị chuỗi “My first program in Java” trên màn hình. Phát biểu „println()‟ tạo ra một cổng xuất (output). Phương thức này cho phép hiển thị chuỗi được truyền vào ra „System.out‟. Ở đây „System‟ là một lớp đã định trước, nó cho phép truy nhập vào hệ thống và „out‟ là một chuỗi xuất được kết nối với dấu nhắc (console). 3.2.2 Truyền đối số trong dòng lệnh Các mã sau đây cho ta thấy các tham số (argument) của các dòng lệnh được tiếp nhận như thế nào trong phương thức „main‟. Program 3.2 class Pass{ public static void main(String parameters[]) { System.out.println(“This is what the main method received”); System.out.println(parameters [0]); System.out.println(parameters [1]); System.out.println(parameters [2]); } } Hình vẽ dưới đây thể hiện sự thực thi của chương trình. Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 37
Hình 3.1 Truyền tham số từ dòng lệnh Khi gặp một dấu trắng (space), có thể hiểu một chuỗi được kết thúc. Nhưng thông thường một chuỗi được kết thúc khi gặp dấu nháy kép. Hình vẽ dưới đây sẽ mô tả đìều này. Hình 3.2 Truyền tham số là chuỗi 3.3 Cơ bản về ngôn ngữ Java Chương trình là tập hợp những hành động được sắp xếp theo một trật tự nhất định để máy tính có thể thực hiện được. Chương trình có thể được coi như một tài liệu hướng dẫn có chứa các thành phần được gọi là các biến và danh sách các hướng dẫn được gọi là lệnh. Các lệnh này nói cho máy tính biết cần phải làm gì với các biến. Biến là các giá trị có thể được thay đổi phụ thuộc vào điều kiện hoặc thông tin được nhập vào máy tính. Các biến được xác định nhờ các kiểu dữ liệu. Kiểu dữ liệu là một tập các dữ liệu với các giá trị có các đặc tính đã được xác định trước. 38 Core Java
Các phát biểu dạng điều khiển quyết định việc thực thi từng phần trong chương trình. Chúng còn quyết định trật tự việc thực thi chương trình và số lần chương trình cần thực hiện. Giá trị nạp vào biến có thể định hướng cho chương trình hoạt động. Chúng ta hãy bắt đầu với những khái niệm nền tảng của ngôn ngữ Java như lớp và phương thức, kiểu dữ liệu, biến, toán tử và cấu trúc điều khiển. 3.4 Các lớp đối tượng trong Java Trong ngôn ngữ Java, lớp là một đơn vị mẫu có chứa các số liệu và các mã liên quan đến một thực thể nào đó. Chúng hình thành nền tảng của toàn bộ ngôn ngữ Java. Dữ liệu hoặc mã nguồn được viết ra luôn đặt bên trong một lớp. Khi xác định một lớp, bạn thực chất xác định một kiểu dữ liệu. Loại dữ liệu mới này được sử dụng để xác định các biến mà ta thương gọi là “đối tượng”. Đối tượng là các thể hiện (instance) của lớp. Tất cả các đối tượng đều thuộc về một lớp có chung đặc tính và hành vi. Mỗi lớp xác định một thực thể, trong khi đó mỗi đối tượng là một thể hiện thực sự. Bạn còn có thể định nghĩa một lớp bên trong một lớp khác. Đây là lớp xếp lồng nhau, các thể hiện (instance) của lớp này tồn tại bên trong thể hiện của một lớp che phủ chúng. Nó chi phối việc truy nhập đến các thành phần của thể hiện bao phủ chúng. 3.4.1 Khai báo lớp Khi ban khai báo một lớp, bạn cần xác định dữ liệu và các phương thức của lớp đó. Cú pháp: class classname { var_datatype variablename; : met_datatype methodname(parameter_list) : } Trong đó: class - Từ khoá xác định lớp classname - Tên của lớp Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 39
var_datatype - kiểu dữ liệu của biến variablename - Tên của biến met_datatype - Kiểu dữ liệu trả về của phương thức methodname - Tên của phương thức parameter_list – Các tham số được của phương thức Hình 3.3 mô tả bằng hình ảnh lớp “Khách hàng”. Những đặc điểm của lớp xác định các khoản mục dữ liệu được lưu cất, và các hành vi xác định các phương thức được tính đến. Đối tượng của lớp này sẽ lưu lạị các chi tiết cá nhân cuả khách hàng. Hình 3.3 Trong lớp “Khách hàng”, các khoản mục dữ liệu bao gồm:  Tên khách hàng  Địa chỉ  Kiểu xe  Tên người bán hàng Các phương thức gồm:  Nhập các chi tiết của khách hàng  In các hoá đơn 40 Core Java
3.4.2 Các lớp lồng nhau (nested classes) Việc định nghĩa một lớp bên trong một lớp khác được gọi là lớp lồng (nesting). Lớp lồng chỉ nằm trong phạm vi lớp bao quanh nó.Có hai loại lớp lồng:  Lớp kiểu tĩnh (static) Lớp kiểu tĩnh được định nghĩa với từ khoá static. Lớp tĩnh có thể truy nhập vào các thành viên của lớp phủ nó thông qua một đối tượng. Do vậy lớp tĩnh thường ít được sử dụng.  Lớp kiểu không tĩnh (non static) Lớp bên trong (inner) quan trọng nhất của các lớp lồng. Đó là các lớp non- static. Định nghĩa lớp bên trong chỉ có thể xác định được trong phạm vi lớp ngoài cùng. Lớp bên trong có thể truy nhập tất cả các thành viên của lớp bao nó, song không thể ngược lại. Đoạn chương trình sau mô tả lớp được tạo lập ra sao và sử dụng như thế nào: class Outer { //Outer class constructor class Inner { //Inner class constructor } } Cú pháp sau đây cho phép truy nhập vào lớp bên trong Outer.Inner obj=new Outer().new Inner(); 3.5 Kiểu dữ liệu Các ứng dụng luôn xử lý dữ liệu ở đầu vào và xuất dữ liệu kết quả ở đầu rara. Đầu vào, đầu ra, và kết quả của các quá trình tính toán đều liên quan đến dữ liệu. Trong môi trường tính toán, dữ liệu được phân lớp theo các tiêu chí khác nhau phụ thuộc vào bản chất của nó. Ở mỗi tiêu chí, dữ liệu có một tính chất xác định và có một kiểu thể hiện riêng biệt. Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 41
Java cung cấp một vài kiểu dữ liệu. Chúng được hỗ trợ trên tất cả các nền. Ví dụ, dữ liệu loại int (integer) của Java được thể hiện bằng 4 bytes trong bộ nhớ của tất cả các loại máy bất luận ở đâu chạy chương trình Java. Bởi vậy các chương trình Java không cần phải thay đổi khi chạy trên các nền khác nhau. Trong Java kiểu dữ liệu được chia thành hai loại:  Các kiểu dữ liệu nguyên thủy (primitive)  Các kiểu dữ liệu tham chiếu (reference) 3.5.1 Dữ liệu kiểu nguyên thuỷ Java cung cấp tám kiểu dữ liệu nguyên thuỷ Kiểu dữ Độ dài Phạm vi biểu diễn giá trị Mô tả liệu theo số bit byte 8 -128 đến 127 Số liệu kiểu byte là một loại điển hình dùng để lưu trữ một giá tri bằng một byte. Chúng được sử dụng rộng rãi khi xử lý một file văn bản char 16 „\u0000‟ to ‟u\ffff ‟ Kiểu Char sử dụng để lưu tên hoặc các dữ liệu ký tự .Ví dụ tên ngườI lao động boolean 1 “True” hoặc “False” Dữ liệu boolean dùng để lưu các giá trị “Đúng” hoặc “sai” Ví dụ : Người lao đông có đáp ứng được yêu cầu của công ty hay không ? short 16 -32768 đến 32767 Kiểu short dùng để lưu các số có giá trị nhỏ dưới 32767.Ví dụ số lượng người lao động. Int 32 -2,147,483,648 đến Kiểu int dùng để lưu một số có +2,147,483,648 giá trị lớn đến 2,147,483,648.Ví dụ tổng lương mà công ty phải trả cho nhân viên. long 64 - Kiểu long được sử dụng để lưu 9,223,372,036‟854,775,80 một số cố giá trị rất lớn đến 8 đến 9,223,372,036‟854,775,808 42 Core Java
+9,223,372,036‟854,775,8 .Ví dụ dân số của một nước 08 float 32 -3.40292347E+38 đến Kiểu float dùng để lưu các số +3.40292347E+38 thập phân đến 3.40292347E+38 Ví dụ : giá thành sản phẩm double 64 - Kiểu double dùng để lưu các 1,79769313486231570E+3 số thập phân có giá trị lớn đến 08 đến +1,79769313486231570E 1,79769313486231570E+308 +308 Ví dụ giá trị tín dụng của ngân hàng nhà nước. Bảng 3.1 Kiểu dữ liệu nguyên thuỷ 3.5.2 Kiểu dữ liệu tham chiếu (reference) Trong Java có 3 kiểu dữ liệu tham chiếu Kiểu dữ liệu Mô tả Mảng (Array) Tập hợp các dữ liệu cùng kiểu. Ví dụ : tên sinh viên Lớp (Class) Tập hợp các biến và các phương thức.Ví dụ : lớp “Sinhviên” chứa toàn bộ các chi tiết của một sinh viên và các phương thức thực thi trên các chi tiết đó. Giao diện Là một lớp trừu tượng được tạo ra cho phép cài đặt đa (Interface) thừa kế trong Java. Bảng 3.2 Kiểu dữ liệu tham chiếu 3.5.3 Ép kiểu (Type casting) Có thể bạn sẽ gặp tình huống khi cộng một biến có dạng integer với một biến có dạng float. Để xử lý tình huống này, Java sử dụng tính năng ép kiểu (type casting) của các phần mềm trước đó C, C++. Lúc này một kiểu dữ liệu sẽ chuyển đổi sang kiểu khác. Khi sử dụng tính chất này, bạn cần thận trọng vì khi điều chỉnh dữ liệu có thể bị sai giá trị. Đoạn mã sau đây thực hiện phép cộng một giá trị dấu phẩy động (float) với một giá trị nguyên (integer). float c=34.896751f; Int b = (int)c +10; Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 43
Đầu tiên giá trị dấu phảy động c được đổi thành giá trị nguyên 34. Sau đó nó được cộng với 10 và kết quả là giá trị 44 được lưu vào b. Sự nới rộng (widening) – quá trình làm tròn số theo hướng nới rộng không làm mất thông tin về độ lớn của mỗi giá trị.Biến đổi theo hướng nới rộng chuyển một giá trị sang một dạng khác có độ rộng phù hợp hơn so với nguyên bản. Biến đổi theo hướng lại thu nhỏ lại (narrowwing) làm mất thông tin về độ lớn của giá trị được chuyển đổi. Chúng không được thực hiện khi thực hiện phép gán. Ở ví dụ trên giá trị thập phân sau dấu phảy sẽ bị mất. 3.6 Các biến Các ứng dụng sử dụng các biến để lưu trữ các dữ liệu cần thiết hoặc các dữ liệu được tạo ra trong quá trình thực thi chương trình. Các biến được xác định bởi một tên biến và có một phạm vi tác động. Phạm vi tác động của biến được xác định một cách rõ ràng trong chương trình. Mỗi biến được khai báo trong một khối chương trình chỉ có tác động trong phạm vi khối đó, không có ý nghĩa và không được phép truy nhập từ bên ngoài khối. Việc khai báo một biến bao gồm 3 thành phần: kiểu biến, tên của nó và giá trị ban đầu được gán cho biến (không bắt buộc). Để khai báo nhiều biến ta sử dụng dấu phẩy để phân cách các biến, Khi khai báo biến, luôn nhớ rằng Java phân biệt chữ thường và chữ in hoa (case -sensitive). Cú pháp: Datatype indentifier [=value] [, indentifier[=value] ]; Để khai báo một biến nguyên (int) có tên là counter dùng để lưu giá trị ban đầu là 1, ta có thể thực hiện phát biểu sau đây: int counter = 1; Java có những yêu cầu hạn chế đặt tên biến mà bạn có thể gán giá trị vào. Những hạn chế này cũng giống các hạn chế khi đặt tên cho các định danh mà ta đã thảo luận ở các phần trước của chương này. 3.6.1 Khai báo mảng Mảng được dùng để lưu trữ các khoản mục (items) cùng kiểu dữ liệu liền kề nhau trong bộ nhớ. Mỗi lần ta khai báo kích thước của một mảng, nó sẽ không thể thay đổi. Dữ liệu trên mảng có thể là kiểu dữ liệu nguyên thuỷ hoặc đối tượng. Cũng như các biến, ta có thể gán các giá trị vào mảng tại các phần tử được tạo ra trong mảng. Nếu không, Java sẽ gán giá trị mặc định vào tất cả các phần tử của mảng, giá trị mặc định phụ thuộc vào kiểu dữ liệu. Ví dụ : nếu kiểu dữ liệu là nguyên (int) thì giá trị mặc định ban đầu sẽ là 0. Mảng có thể được khai báo bằng ba cách : 44 Core Java
Cách khai Mô tả Cú pháp Ví dụ báo Chỉ đơn Chỉ đơn thuần Datatype identifier[] char ch[ ];khai báo thuần khai khai báo mảng mảng ký tự có tên báo ch Khai báo và Khai báo và cấp Datatype identifier[] char ch[] = new tạo mảng phát bộ nhớ cho =new datatype [size ] char [10 ];Khai b áo các phần tử một mảng ch và lưu mảng sử dụng trữ 10 ký tự toán tử “new‟ Khai Khai báo Datatype identifier[] char ch [] báo,kiến tạo mảng,cấp phát bộ = {value1,value2 valueN }; = {„A‟,‟B‟,‟C‟,‟D‟ }; và khởi tạo nhớ cho nó và khai báo mảng ch gán các giá trị và lưu 4 chữ cái ban đầu cho các kiểu ký tự phần tử của mảng Bảng 3.3 Khai báo mảng Để xác định tên và số phần tử của mảng ta cần xem xét các phần tử mảng.Số phần tử bắt đầu với 0 cho phần tử đầu,1 cho phần tử thứ hai và cứ tiếp như vậy. 3.7 Phương thức trong một lớp (method) Phương thức xác định giao diện cho phần lớn các lớp. Trong khi đó Java cho phép bạn định nghĩa các lớp mà không cần phương thức. Bạn cần định nghĩa phương thức truy cập dữ liệu mà bạn đã lưu trong một lớp. Phương thức được định nghĩa như một hành động hoặc một tác vụ thật sự của đối tượng. Nó còn được định nghĩa như một hành vi mà trên đó các thao tác cần thiết được thực thi. Cú pháp access_specifier modifier datatype method_name(parameter_list) { //body of method } Trong đó: access_specifier: Chỉ định truy cập vào phương thức. modifier: Cho phép bạn đặt thuộc tính cho phương thức. datatype: Kiểu dữ liệu mà phương thức trả về. Nếu không có một giá trị nào được trả về, kiểu dữ liệu có thể là void. Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 45
method_name: Tên của phương thức parameter_list: Chứa tên của tham số được sử dụng trong phương thức và kiểu dữ liệu. Dấu phẩy được dùng để phân cách các tham số. Ví dụ khai báo phương thức trong một lớp Đoạn mã sau đây định nghĩa lớp Temp chứa một giá trị nguyên (int). Lớp này chứa hai phương thức là: show() và main(). Cả hai phương thức đều có khả năng truy cập bên ngoài lớp khi chúng được khai báo như public. Nếu chúng không trả về một giá trị nào, kiểu dữ liệu trả về được định nghĩa như kiểu void. Phương thức show() hiển thị một giá trị của biến x. Ở phương thức main(), hai thí dụ của đối tượng thuộc lớp Temp được khai báo. Đối tượng thứ nhất gồm giá trị mặc định của biến x. Nó được hiển thị ngay khi gọi phương thức show() lần đầu tiên. Giá trị của x được thay đổi dùng cho cho đối tượng thứ hai. Nó được hiển thị khi ta gọi phương thức show() lần thứ hai. Chương trình 3.3 class Temp { static int x=10;//variable public static void show()//method { System.out.println(x);} public static void main(String args[]) { Temp t = new Temp();// object 1 t.show();//method call Temp t1=new Temp();// object 2 t1.x=20; t1.show(); } } 3.7.1 Các chỉ định truy xuất của phương thức Các chỉ định truy xuất dùng để giới hạn khả năng truy nhập vào một phương thức. Java cung cấp các chỉ định truy xuất sau đây: 46 Core Java
 Công cộng (Public): Phương thức có chỉ định truy xuất public có thể được nhìn thấy từ mọi gói hoặc mọi lớp.  Bảo vệ (Protected): Các lớp mở rộng từ lớp hiện hành trong cùng một gói, hoặc tại các gói khác nhau có thể truy cập các phương thức laọi này.  Riêng tư (Private): Phương thức riêng tư chỉ có thể được truy cập nhờ phương thức công cộng itrong cùng một lớp. 3.7.2 Các bổ nghĩa phương thức Các bổ nghĩa phương thức cho phép ta thiết lập các thuộc tính của phương thức. Java cung cấp các bổ nghĩa sau:  Tĩnh (static): phương thức có thể được gọi mà không cần đến đối tượng. Nó chỉ được sử dụng đối với các dữ liệu và các phương thức tĩnh khác.  Trừu tượng (abstract): Ngụ ý rằng phương thức không có một mã (code) và nó sẽ được bổ sung ở các lớp con (subclass). Loại phương thức này được sử dụng trong các lớp kế thừa.  Kết thúc (final): Phương thức không thể được thừa kế hoặc ghi đè (Overridden).  Tự nhiên (native): Chỉ ra rằng phần thân của phương thức được viết trên các ngôn ngữ khác Java ví dụ C, hoặc C++.  Đồng bộ (synchronized): Sử dụng với phương thức trong quá trình thực thi threads. Nó cho phép chỉ một thread được truy cập vào khối mã tại một thời điểm.  Linh hoạt (volatile): Được sử dụng với các biến để thông báo rằng giá trị của biến có thể được thay đổi vài lần khi thực thi chương trình và giá trị của nó không được đặt vào thanh ghi. Bảng dưới đây chỉ ra nơi mà các bổ nghĩa được sử dụng: Bổ nghĩa Phương thức Biến Lớp public Yes Yes Yes private Yes Yes Yes (Nested class) protected Yes Yes Yes (Nested class) abstrac Yes No Yes final Yes Yes Yes native Yes No No volatile No Yes No Bảng 3.4 Sử dụng các bổ nghĩa Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 47
3.7.3 Nạp chồng (overloading) và Ghi đè (overriding) phương thức Những phương thức được nạp chồng (overload) là những phương thức trong cùng một lớp, có cùng một tên song có danh sách các tham số khác nhau. Sử dụng việc nạp chồng phương thức để thực thi các phương thức giống nhau đối với các kiểu dữ liệu khác nhau.Ví dụ phương thức swap() có thể bị nạp chồng (overload) bởi các tham số của kiểu dữ liệu khác như integer, double và float Phương thức được ghi đè (overriden) là phương thức có mặt ở lớp cha (superclasss) cũng như ở các lớp kế thừa. Phương thức này cho phép một lớp tổng quát chỉ định các phương thức sẽ là phương thức chung trong các lớp con.Ví dụ lớp xác định phương thức tổng quát „area()‟. Phương thức này có thể được hiện thực trong một lớp con để tìm diện tích một hình cụ thể như hình chữ nhật, hình vuông Phương thức nạp chồng là một hình thức đa hình (polymorphism) trong quá trình biên dịch (compile). Còn phương thức ghi đè là một hình thức đa hình trong quá trình thực thi (runtime). Đoạn chương trình sau mô tả nạp chồng phương thức được thực hiện như thế nào //defined once protected void perfomTask(double salary){ . System.out.prinln(“Salary is : ” + salary); . } //overloaded –defined the second time with different parameters protected void performTask(double salary, int bonus){ System.out.println(“Total Salary is: ” + salary+bonus); . } Phương thức khởi tạo (Contructor) của lớp có thể bị nạp chồng (overload) 48 Core Java
Phương thức ghi đè (Overriden) được định nghĩa lại ở các lớp con. Đoạn mã sau đây mô tả phương thức ghi đè. Ở đây ta dùng từ khoá “this” biểu thị đối tượng hiện hành, trong khi đó „super‟ được sử dụng để chỉ đối tượng lớp cha. Phương thức ghi đè không phải là phương thức tĩnh (static). Nó là loại non- static. Các đoạn mã sau đây mô tả việc thực thi ghi đè phương thức trong Java. class SupperClass // Tạo lớp cơ bản { int a; SuperClass() // constuctor { } SuperClass(int b) //overloaded constructor { a=b; } public void message() { System.out.println("In the super class"); } } class SubClass Extends SuperClass {// derriving a class int a; SubClass(int a) {//subclass constructor this.a; Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 49
} public void message(){ // overiding the base class message() System.out.prinln(“In the sub class”); } } Bây giờ chúng ta sẽ tạo ra một đối tượng lớp cha và gán một lớp nhỏ tham chiếu đến nó như sau: SuperClasss spObj=new SubClass(22); Câu lệnh „spObj.message()‟ thuộc phương thức lớp của SubClass. Ở đây kiểu đối tượng được gán cho „spObj‟ sẽ chỉ được xác định khi chương trình thực thi. Điều này được biết dưới khái niệm „liên kết động‟ (dynamic binding). 3.7.4 Phương thức khởi tạo lớp Phương thức khởi tạo lớp là một loại phương thức đặc biệt rất khác với các phương thức thông thường. Nó không có kiểu trả về. Nó có tên trùng với tên của lớp. Hàm khởi tạo lớp thực thi như một phương thức hoặc một chức năng bình thường song nó không trả về bất cứ một giá trị nào. Nói chung chúng được dùng để khởi tạo các biến thành viên của một lớp và nó được gọi mỗi khi bạn tạo ra đối tượng của lớp đó. Phương thức khởi tạo lớp có hai loại:  Tường minh (explicit): Bạn có thể lập trình những phương thức khởi tạo lớp khi định nghĩa lớp. Khi tạo một đối tượng của một lớp, những giá trị mà bạn truyền vào phải khớp với những tham số của phương thức khởi tạo (số lượng, thứ tự và kiểu dữ liệu của các tham số)  Ngầm định (Implicit): Khi bạn không định nghĩa một phương thức khởi tạo cho một lớp, JVM cung cấp một phương thức khởi tạo ngầm định. Bạn có thể định nghĩa nhiều phương thức khởi tạo cho một lớp. Giống như các phương thức khác, phương thức khởi tạo lớp có thể bị nạp chồng (overload) Ví dụ một phương thức khởi tạo: Đoạn mã sau đây định nghĩa một phương thức khởi tạo tường minh (explicit) cho một lớp Employee. Phương thức khởi tạo bao gồm tên và tuổi. Chúng được coi như các tham số và gán các giá trị của chúng vào các biến của lớp. Chú ý rằng từ khoá „this‟ được sử dụng để tham chiếu đến đối tượng hiện hành của lớp. 50 Core Java
Chương trình 3.4 class Employee { String name; int age; Employee (String varname, int varage) { this.name = varname; this.age = varage; } public static void main (String arg[]) { Employee e = new Employee ("Allen”, 30); } } 3.7.5 Phương thức khởi tạo của lớp dẫn xuất Phương thức khởi tạo của một lớp dẫn xuất có tên trùng với tên của lớp dẫn xuất đó. Câu lệnh dùng để gọi phương thức khởi tạo của cha phải là câu lệnh đầu tiên trên phương thức khởi tạo của lớp con đó. Lý do là lớp cha hình thành trước khi có các lớp con. 3.8 Các toán tử Một chương trình thực tế bao hàm việc tạo ra các biến. Các toán tử kết hợp các giá trị đơn hoặc các biểu thức con thành những biểu thức mới, phức tạp hơn và có thể trả về giá trị. Điều này liên quan đến việc thực hiện các phép toán logic, số học, quan hệ và so sánh trên các biểu thức. Java cung cấp nhiều dạng toán tử sau:  Toán tử số học  Toán tử bit  Toán tử quan hệ  Toán tử logic Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 51
 Toán tử điều kiện  Toán tử gán 3.8.1 Các toán tử số học Các toán hạng của các toán tử số học phải ở dạng số. Các toán hạng kiểu boolean không sử dụng được, song các toán hạng ký tự cho phép sử dụng loại toán tử này. Một vài kiểu toán tử được liệt kê trong bảng dưới đây. Toán tử Mô tả + Cộng.Trả về giá trị tổng hai toán hạng Ví dụ 5+3 trả về kết quả là 8 - Trừ Trả về giá trị khác nhau giữa hai toán hạng hoặc giá trị phủ định của toán hạng. Ví dụ 5-3 kết quả là 2 và –10 trả về giá trị âm của 10 * Nhân Trả về giá trị là tích hai toán hạng. Ví dụ 5*3 kết quả là 15 / Chia Trả về giá trị là thương của phép chia Ví dụ 6/3 kết quả là 2 % Phép lấy modulo Giá trị trả về là phần dư của phép chia Ví dụ 10%3 giá trị trả về là 1 ++ Tăng dần Tăng giá trị của biến lên 1. Ví dụ a++ tương đương với a= a+1 Giảm dần Giảm giá trị của biến 1 đơn vị. Ví dụ a tương đương với a=a-1 += Cộng và gán giá trị Cộng các giá trị của toán hạng bên trái vào toán hạng bên phải và gán giá trị trả về vào toán hạng bên trái. Ví dụ c+=a tương đương c=c+a -= Trừ và gán giá trị Trừ các giá trị của toán hạng bên trái vào toán toán hạng bên phải và gán giá trị trả về vào toán hạng bên trái. Ví dụ c-= a tương đương vớI c=c-a *= Nhân và gán Nhân các giá trị của toán hạng bên trái với toán toán hạng bên phải và gán giá trị trả về vào toán hạng bên trái. Ví dụ c *= a tương đương với c=c*a /= Chia và gán Chia giá trị của toán hạng bên trái cho toán toán hạng bên phải và gán giá trị trả về vào toán hạng bên trái. Ví dụ c /= a tương đương với c=c/a %= Lấy số dư và gán Chia giá trị của toán hạng bên trái cho toán toán hạng bên phải và gán giá trị số dư vào toán hạng bên trái. Ví dụ c%=a tương đương với c=c%a Bảng 3.5 Các toán tử số học Chương trình sau mô tả việc sử dụng toán tử số học 52 Core Java
class ArithmeticOp { public static void main(String args[]){ int p=5,q=12,r=20,s; s=p+q; System.out.println(“p+q is ”+s); s=p%q; System.out.println(“p%q is ”+s); s*=r; System.out.println(“s*=r is ”+s); System.out.println(“Value of p before operation is ”+p); p++; System.out.println(“Value of p after operation is ”+p); double x=25.75,y=14.25,z; z=x-y; System .out.println(“x-y is ” +z); z-=2.50; System.out.println(“z-=2.50 is “+z); System.out.println(“Value of z before operation is”+z); z ; System.out.println(“Value of z after operation is”+z); z=x/y; System .out.println(“x/y is” +z); } } Đầu ra của chương trình là p+q is 17 Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 53
p%q is 5 s*=r is 100 Value of p before operation is 9.0 Value of z after operation is 8.0 x/y is 1.8070175438596429 3.8.2 Toán tử Bit Các toán tử dang Bit cho phép ta thao tác trên từng Bit riêng biệt trong các kiểu dữ liệu nguyên thuỷ. Toán tử Bit dựa trên cơ sở đại số Boolean. Nó thực hiện phép tính trên hai bit có vị trí tương ứng trên hai toán hạng để tạo ra một kết qủa mới. Một vài dạng toán tử kiểu này được liệt kê dưới đây Toán tử Mô tả ~ Phủ định bit (NOT) Trả về giá trị âm của một số. Ví dụ a=10 thì ~a=-10 & Toán tử AND Trả về giá trị là 1 nếu các toán hạng là 1 và 0 trong các trường hợp khác. Ví dụ nếu a=1và b=0 thì a&b trả về giá trị 0 | Toán tử OR Trả về giá trị là 1 nếu một trong các toán hạng là 1 và 0 trong các trường hợp khác. Ví dụ nếu a=1và b=0 thì aIb trả về giá trị 1 ^ Exclusive OR Trả về giá trị là 1 nếu chỉ một trong các toán hạng là 1 và trả về 0 trong các trường hợp khác. Ví dụ nếu a=1và b=1 thì a^b trả về giá trị 0 >> Dịch sang phải Chuyển toàn bộ các bít cuả một số sang phải một vị trí, giữ nguyên dấu của số âm. Toán hạng bên trái là số bị dịch còn số bên phải chỉ số vị trí mà các bít cần dịch. Ví dụ x=31 tức là 00011111 vậy x>>2 sẽ là 00000111. << Dịch sang trái Chuyển toàn bộ các bít cuả một số sang trái một vị trí, giữ nguyên dấu cuả số âm. Toán hạng bên trái là số bị dịch còn số bên phải chỉ số vị trí mà các bít cần dịch. Bảng 3.6 Các toán tử Bit 3.8.3 Các toán tử quan hệ Các toán tử quan hệ kiểm tra mối quan hệ giữa hai toán hạng. Kết quả của một biểu thức có dùng các toán tử quan hệ là những giá trị Boolean (logic “đúng” hoặc “sai”). Các toán tử quan hệ được sử dụng trong các cấu trúc điều khiển. Toán tử Mô tả = = So sánh bằng Toán tử này kiểm tra sự tương đương của hai toán hạng 54 Core Java
Ví dụ if (a= =b) trả về giá tri “True” nếu giá trị của a và b như nhau != So sánh khác Kiểm tra sự khác nhau của hai toán hạng Ví dụ if(a!=b) Trả về giá trị “true” nếu a khác b > Lớn hơn Kiểm tra giá trị của toán hạng bên phải lớn hơn toán hạng bên trái hay không Ví du if(a>b) . Trả về giá trị “true” nếu a lớn hơn b,ngựơc lai (nhỏ hơn hoặc bằng ), trả về „False‟ = Lớn hơn hoặc bằng Kiểm tra giá trị của toán hạng bên phải có lớn hơn hoặc bằng toán hạng bên trái hay không Ví du if(a>=b) . Trả về giá trị “true” nếu a lớn hơn hoặc bằng b , ngựơc lại (nhỏ hơn trả về „False‟ <= Nhỏ hơn hoặc bằng Kiểm tra giá trị của toán hạng bên phải có nhỏ hơn hoặc bằng toán hạng bên trái hay không Ví du if(a<=b) . Trả về giá trị “true” nếu a nhỏ hơn hoặc bằng b , ngựơc lại (lớn hơn trả về „false‟) Bảng 3.6 Các toán tử quan hệ Đoạn chương trình sau đây mô tả việc sử dụng các toán tử quan hệ Chương trình 3.6 class RelationalOp { public static void main (String args[]){ float a= 10.0f; double b=10.0; if (a== b) System.out.println(a and b are equal”); else System.out.println(“a and b are not equal”); } } Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 55
Kết quả chương trình sẽ hiển thị a and b are not equal Trong chương trình trên cả a và b là những số có dấu phẩy động, dạng dữ liệu có khác nhau, a là kiểu float còn b là kiểu double. Tuy vậy chúng không phải là cùng một kiểu. Bởi vậy khi kiểm tra giá trị của các toán hạng, kiểu dữ liệu cần phải được kiểm tra. 3.8.4 Các toán tử logic Các toán tử logic làm việc với các toán hạng Boolean. Một vài toán tử kiểu này được chỉ ra dưới đây Toán tử Mô tả & Và (AND) Trả về một giá trị “Đúng” (True) nếu chỉ khi cả hai toán tử có giá trị “True” Ví dụ: if(sciencemarks>90) AND (mathmarks>75) thì gán “Y” cho biến “được nhận học bổng” I Hoặc (OR) Trả về giá trị “True” nếu một giá trị là True hoặc cả hai đều là True Ví dụ Nếu age_category is „Senior_citizen‟ OR special_category is „handicapped‟ thì giảm giá tua lữ hành. Giá cũng sẽ được giảm nếu cả hai điều kiện đều được thỏa mãn ^ XOR Trả về giá trị True nếu chỉ một trong các giá trị là True, các trường hợp còn lại cho giá trị False (sai) ! Toán hạng đơn tử NOT. Chuyển giá trị từ True sang False và ngược lại. Ví dụ: Quá trình thực thi các dòng lệnh tiếp tục cho đến khi kết thúc chương trình. Bảng 3.8 Các toán tử logic 3.8.5 Các toán tử điều kiện Toán tử điều kiện là một loại toán tử đặc biệt vì nó gồm ba thành phần cấu thành biểu thức điều kiện Cú pháp : biểu thức 1?biểu thức 2: biểu thức 3; biểu thức 1 Biểu thức logic. Trả trả về giá trị True hoặc False biểu thức 2 Giá trị trả về nếu biểu thức 1 xác định là True 56 Core Java
biểu thức 3 Giá trị trả về nếu biểu thức 1 xác định là False Câu lệnh sau đây kiểm tra có những người đi làm bằng vé tháng có tuổi lớn hơn 65 không và gán một tiêu chuẩn cho họ. Nếu những người này có tuổi là 55, tiêu chuẩn gán là “Regular” CommuterCategory=(CommuterAge>65)?”Senior Citizen”: “Regular” 3.8.6 Toán tử gán Toán tử gán (=) dùng để gán một giá trị vào một biến. Bạn có thể gán nhiều giá trị đến nhiều biến cùng một lúc. Ví dụ đoạn lệnh sau gán một giá trị cho biến num. Thì giá trị trong biến num được gán cho nhiều biến trên một dòng lệnh đơn. int num = 20000; int p,q,r,s; p=q=r=s=num; Dòng lệnh cuối cùng được thực hiện từ phải qua trái. Đầu tiên giá trị ở biến num được gán cho „s‟, sau đó giá trị của „s‟ được gán cho „r‟ và cứ tiếp như vậy. 3.8.7 Thứ tự ưu tiên của các toán tử Các biểu thức được viết ra nói chung gồm nhiều toán tử. Thứ tự ưu tiên quyết định trật tự thực hiện các toán tử trên các biểu thức. Bảng dưới đây liệt kê thứ tự thực hiện các toán tử trong Java Thứ tự Toán tử 1. Các toán tử đơn như +,-,++, 2. Các toán tử số học và các toán tử dịch như *,/,+,-, > 3. Các toán tử quan hệ như >, =,<=,= =,!= 4. Các toán tử logic và Bit như &&,II,&,I,^ 5. Các toán tử gán như =,*=,/=,+=,-= Bảng 3.9 Thứ tự ưu tiên 3.8.8 Thay đổi thứ tự ưu tiên Để thay đổi thứ tự ưu tiên trên một biểu thức, bạn có thể sử dụng dấu ngoặc đơn (). Từng phần của biểu thức được giới hạn trong ngoặc đơn được thực hiện trước tiên. Nếu bạn sử dùng nhiều ngoặc đơn lồng nhau thì toán tử nằm trong ngoặc đơn phía trong sẽ thực thi trước, sau đó đến các vòng phía Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 57
ngoài. Nhưng trong phạm vi một ngoặc đơn thì quy tắc thứ tự ưu tiên vẫn giữ nguyên tác dụng. 3.9 Định dạng dữ liệu xuất dùng chuỗi thoát (Escape sequence) Nhiều khi dữ liệu xuất được hiển thị trên màn hình,chúng cần phải được định dạng.Việc định dạng này cần sự trợ giúp của chuỗi thoát (Escape sequences) do Java cung cấp Chúng ta hãy xem ví dụ dưới đây System.out.println(“Happy\tBirthday”); Cho ta dữ liệu xuất như sau : Happy Birthday Bảng dưới đây liệt kê một số chỗi thoát và công dụng của chúng Chuỗi thoát Mô tả \n Đưa con trỏ đến dòng kế tiếp (Bắt đầu một dòng mới ) \r Đưa con trở về đầu dòng (Giống ký tự carriage return) \t Đưa con trỏ đến vị trí Tab-Stop (Như vị trí Tab cuả ký tự) \\ In vạch chéo ngược (backslash) \‟ In dấu nháy đơn („) \” In dấu nháy kép (“) Bảng 3.10 Các chuỗi thoát 3.10 Điều khiển luồng Tất cả các môi trường phát triển ứng dụng đều cung cấp một quy trình ra quyết định (decision-making) được gọi là điều khiển luồng, nó điều khiển việc thực thi ứng dụng. Điều khiển luồng cho phép người phát triển phần mềm kiểm tra sự tồn tại của một điều kiện nào đó và ra quyết định phù hợp với điều kiện đó. Vòng lặp là một cấu trúc chương trình giúp bạn có thể dùng để thực hiện việc lặp lại các hành động khi thực thi chương trình mà không cần viết lại các đoạn chương trình nhiều lần. Điều khiển rẽ nhánh  Mệnh đề if-else  Mệnh đề swich-case Vòng lặp (Loops)  Vòng lặp while  Vòng lặp do-while  Vòng lặp for 58 Core Java
3.10.1 Câu lệnh if-else Câu lệnh if-else kiểm tra kết quả của một điều kiện và thực thi một thao tác phù hợp trên cơ sở kết quả đó. Dạng của câu lệnh if-elsse rất đơn giản Cú pháp If (conditon) { action 1 statements; } else { action 2 statements; } Condition: Biểu thức Boolean như toán tử so sánh. Biểu thức này trả về giá trị True hoặc False action 1: Các dòng lệnh được thực thi khi giá trị trả về là True else: Từ khoá xác định các câu lệnh tiếp sau được thực hiện nếu điều kiện trả về giá trị False action 2: Các câu lệnh được thực thi nếu điều kiện trả về giá trị False Đoạn chương trình sau kiểm tra xem các số là chẵn hay lẻ và hiển thị thông báo phù hợp Chương trình 3.7 class CheckNumber { public static void main(String args[] { int num =10; if(num %2 == 0) System.out.println (num+ “is an even number”); else System.out.println (num +”is an odd number”); }} Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 59
Ở đoạn chương trình trên num được gán giá trị nguyên là 10. Trong câu lệnh if-else điều kiện num %2 trả về giá trị 0 và điều kiện thực hiện là True. Thông báo “10 is an even number” được in ra. Lưu ý rằng cho đến giờ chỉ có một câu lệnh tác động được viết trong đoạn “if” và “else”, bởi vậy không cần phải được đưa vào dấu ngoặc móc. Hình vẽ dưới đây mô tả cách dùng if-else Tên Tom Else-if John Henry Điều kiện if Giám đốc > 3 năm else kinh nghiệm Tăng lương   Hình 3.4 If-else 3.10.2 Câu lệnh switch-case Phát biểu switch-case có thể được sử dụng tại câu lệnh if-else. Nó được sử dụng trong tình huống một biểu thức cho ra nhiều kết quả. Việc sử dụng câu lệnh switch-case cho phép việc lập trình dễ dàng và đơn giản hơn. Cú pháp swich (expression) { case „value‟:action 1 statement; break; case „value‟:action 2 statement; break; : : case „valueN‟: actionN statement; break; default: default_action statement; } expession - Biến chứa một giá trị xác định value1,value 2, .valueN: Các giá trị hằng số phù hợp với giá trị trên biến expression . 60 Core Java
action1,action2 actionN: Các phát biểu được thực thi khi một trường hợp tương ứng có giá trị True break: Từ khoá được sử dụng để bỏ qua tất cả các câu lệnh sau đó và giành quyền điều khiển cho cấu trúc bên ngoài switch default: Từ khóa tuỳ chọn được sử dụng để chỉ rõ các câu lệnh nào được thực hiện chỉ khi tất cả các trường hợp nhận giá trị False default - action: Các câu lệnh được thực hiện chỉ khi tất cả các trường hợp nhận giá trị False Đoạn chương trình sau xác định giá trị trong một biến nguyên và hiển thị ngày trong tuần được thể hiện dưới dạng chuỗi. Để kiểm tra các giá trị nằm trong khoảng 0 đến 6 chương trình sẽ thông báo lỗi nếu nằm ngoài phạm vi trên. Chương trình 3.8 class SwitchDemo { public static void main(String agrs[]) { int day =4; switch(day) { case 0 : System.out.println(“Sunday”); break; case 1 : System.out.println(“Monday”); break; case 2 : System.out.println(“Tuesday”); break; case 3 : System.out.println(“Wednesday”); break; Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 61
case 4 : System.out.println(“Thursday”); break; case 5: System.out.println(“Friday”); break; case 6 : System.out.println(“Satuday”); break; default: System.out.println(“Invalid day of week”); } } } Nếu giá trị của bíến day là 4 ,chương trình sẽ hiển thị Thursday,và cứ tiếp như vậy . 3.10.3 Vòng lặp While Vòng lặp while được sử dụng khi vòng lặp được thực hiện mãi cho đến khi điều kiện thực thi vẫn là True. Số lượng lần lặp không đựơc xác định trước song nó sẽ phụ thuộc vào từng điều kiện. Cú pháp while(condition) { action statement; : : } condition: Biểu thức Boolean, nó trả về giá trị True hoặc False. Vòng lặp sẽ tiếp tục cho đến khi nào giá trị True được trả về. action statement: Các câu lệnh được thực hiện nếu condition nhận giá trị True 62 Core Java
Đoạn chương trình sau tính giai thừa của số 5.Giai thừa được tính như tích 5*4*3*2*1. Chương trình 3.9 class WhileDemo { public static void main(String args[]) { int a = 5,fact = 1; while (a >= 1) { fact *=a; a ; } System.out.println(The Factorial of 5 is “+fact); } } Ở ví dụ trên, vòng lặp được thực thi cho đến khi điều kiện a>=1 là True. Biến a được khai báo bên ngoài vòng lặp và được gán giá trị là 5. Cuối mỗi vòng lặp, giá tri của a giảm đi 1. Sau năm vòng giá trị của a bằng 0. Điều kiện trả về giá trị False và vòng lặp kết thúc. Kết quả sẽ được hiển thị “ The factorial of 5 is 120” Đoạn chương trình sau hiển thi tổng của 5 số chẵn đầu tiên Chương trình 3.11 class ForDemo { public static void main(String args[]) { int i=1,sum=0; Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 63
for (i=1;i<=10;i+=2) sum+=i; System.out.println (“sum of first five old numbers is “+sum); } } Ở ví dụ trên, i và sum là hai biến được gán các giá trị đầu là 1 và 0 tương ứng. Điều kiện được kiểm tra và khi nó còn nhận giá trị True, câu lệnh tác động trong vòng lặp được thực hiện. Tiếp theo giá trị của i được tăng lên 2 để tạo ra số chẵn tiếp theo. Một lần nữa, điều kiện lại được kiểm tra và câu lệnh tác động lại được thực hiện. Sau năm vòng, i tăng lên 11, điều kiện trả về giá trị False và vòng lặp kết thúc. Thông báo: Sum of first five odd numbers is 25 được hiển thị. 64 Core Java
Tóm tắt bài học Lệnh import được sử dụng trong chương trình để truy cập các gói thư viện Java. Chương trình Java chứa một tập các gói. Chương trình có thể chứa các dòng giải thích. Trình biên dịch sẽ bỏ qua các dòng giải thích này. “Token” là thành phần nhỏ nhất của chương trình. Có năm loại “token”  Đinh danh (identifiers)  Từ khóa (keywords)  Ký tự phân cách (separators)  Nguyên dạng (Literals)  Các toán tử Java có các kiểu dữ liệu xây dựng sẵn gọI là kiểu dữ liệu nguyên thuỷ. Các biến được khai báo vớI một dữ liệu xác định. Hãy thận trọng khi khai báo tên biến để loại trừ khả năng nhầm lẫn. Java cung cấp các chỉ định truy xuất sau đây :  Công cộng (public)  Bảo vệ (protected)  Riêng tư (private) Java cung cấp các bổ nghĩa (modifiers) sau đây:  Tĩnh (static)  Trừu tượng (abstract)  final Khởi tạo hàm có hai kiểu :  Tường minh (Explicit)  Ngầm định (Implicit) Java cung cấp nhiều dạng toán tử:  Các toán tử số học  Các toán tử bit  Các toán tử quan hệ  Các toán tử logic  Toán tử đìều kiện  Toán tử gán Ứng dụng Java có một lớp chứa phương thức main. Các tham số có thể được truyền vào phương thức main nhờ các tham số lệnh (command line parameters). Java cung cấp những cấu trúc sau:  if-else  switch  for  while  do while Chương 3: Nền Tảng Của Ngôn Ngữ Java 65