Bài giảng Các mẫu thiết kế hướng đối tượng - Chương 3: Interface & Class trong C#

Chương 3

Interface & Class trong C#

3.1 Tổng quát về phát biểu class của C#

3.2 Định nghĩa thuộc tính vật lý

3.3 Định nghĩa tác vụ chức năng

3.4 Định nghĩa toán tử chức năng

3.5 Định nghĩa thuộc tính giao tiếp (luận lý)

3.6 Định nghĩa ₫ối tượng ₫ại diện hàm (delegate)

3.7 Định nghĩa sự kiện (Event)

3.8 Định nghĩa phần tử quản lý danh sách (indexer)

3.9 Thành phần static và thành phần không static

3.10 Lệnh ₫ịnh nghĩa 1 class C# ₫iển hình

3.11 Kết chương

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 1

3.1 Tổng quát về phát biểu class của C#

Ngôn ngữ C# (hay bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào khác) cung cấp cho

người lập trình nhiều phát biểu (statement) khác nhau, trong ₫ó phát

biểu class ₫ể ₫ặc tả chi tiết hiện thực từng loại ₫ối tượng cấu thành

phần mềm là phát biểu quan trọng nhất. Sau ₫ây là 1 template của 1

class C# :

class MyClass : BaseClass, I1, I2, I3 {

//₫ịnh nghĩa các thuộc tính vật lý của ₫ối tượng

//₫ịnh nghĩa các tác vụ chức năng, các toán tử

//₫ịnh nghĩa các thuộc tính giao tiếp (luận lý)

//₫ịnh nghĩa các ₫ại diện hàm chức năng (delegate)

//₫ịnh nghĩa các sự kiện (event)

//₫ịnh nghĩa indexer của class

//₫ịnh nghĩa các tác vụ quản lý ₫ời sống ₫ối tượng

}

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 2

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.1 Tổng quát về phát biểu class của C#

 Khi ₫ịnh nghĩa 1 class mới, ta có thể thừa kế tối ₫a 1 class ₫ã có

(₫ơn thừa kế), tên class này nếu có, phải nằm ở vị trí ₫ầu tiên

ngay sau dấu ngăn ":".

 Khi ₫ịnh nghĩa 1 class, ta có thể hiện thực nhiều interface khác

nhau (₫a hiện thực), danh sách này nếu có, phải nằm sau tên

class cha. Trong trường hợp nhiều interface có cùng 1 tác vụ

(phân biệt bằng chữ ký) và nếu class muốn hiện thực chúng khác

nhau thì ta dùng tên dạng phân cấp :

class MyClass : BaseClass, I1, I2, I3 {

//hiện thực các tác vụ cùng chữ ký trong các interface khác

nhau

void I1.func1() {}

void I2.func1() {}

void I3.func1() {}

...

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 3

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

}

3.2 Định nghĩa thuộc tính vật lý

 Mỗi thuộc tính vật lý của ₫ối tượng là 1 biến dữ liệu cụ thể. Phát

biểu ₫ịnh nghĩa 1 thuộc tính vật lý sẽ ₫ặc tả các thông tin sau về

thuộc tính tương ứng :

. Tên nhận dạng.

. Kiểu dữ liệu.

. Giá trị ban ₫ầu.

. Tầm vực truy xuất

 Cú pháp ₫ơn giản ₫ể ₫ịnh nghĩa 1 thuộc tính vật lý như sau :

[scope | attribute]* type name [= value];

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 4

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.2 Định nghĩa thuộc tính vật lý

 thành phần scope miêu tả tầm vực truy xuất của thuộc tính, có

thể chọn 1 trong 5 khả năng sau :

. public : thuộc tính có thể ₫ược truy xuất bất kỳ ₫âu.

. internal : thuộc tính có thể ₫ược truy xuất bất kỳ ₫âu trong

cùng assembly chứa class.

. protected : thuộc tính có thể ₫ược truy xuất bởi class hiện

hành và các class con, cháu.

. protected internal : thuộc tính có thể ₫ược truy xuất bất kỳ ₫âu

trong cùng assembly chứa class hay các class con, cháu.

. private : thuộc tính chỉ có thể ₫ược truy xuất nội bộ trong class

hiện hành.

. nếu thành phần scope không ₫ược miêu tả tường minh, thuộc

tính sẽ có tầm vực private.

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 5

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.2 Định nghĩa thuộc tính vật lý

Hệ thống các ₫ối tượng trên máy tính

Assembly

class

public i1;

internal i2;

C1

protected i3;

protected internal i4;

private i5;

C2

A1

C3

C4

A2

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 6

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.2 Định nghĩa thuộc tính vật lý

 thành phần type thường là tên kiểu dữ liệu của thuộc tính tương

ứng, nó có thể là tên kiểu giá trị hay tên kiểu tham khảo.

 thành phần name là tên nhận dạng thuộc tính.

 thành phần [= value] miêu tả biểu thức xác ₫ịnh trị ban ₫ầu của

thuộc tính.

 thành phần nào nằm trong [] là nhiệm ý (optional), có thể có hoặc

không. Các thành phần khác bắt buộc phải có.

 Thí dụ :

private int dorong = 10;

private int docao = 10;

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 7

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.3 Định nghĩa tác vụ chức năng

 Mỗi tác vụ (operation) thực hiện 1 chức năng xác định, rõ ràng

nào đó mà bên ngoài đối tượng (client) cần dùng. Định nghĩa tác

vụ gồm 2 phần : định nghĩa interface sử dụng và định nghĩa thuật

giải chi tiết mà tác vụ thực hiện (method).

 Lệnh định nghĩa 1 tác vụ thường gồm 5 phần sau :

[scope | attribute] return_type name (arg_list) body

. scope miêu tả tầm vực truy xuất của tác vụ : public, protected,

internal, protected internal, private.

. attribute miêu tả tính chất hoạt động của tác vụ : static, virtual,

sealed, override, abstract, extern.

. return_type là tên kiểu của giá trị mà tác vụ sẽ trả về.

. name là tên tác vụ, arg_list là danh sách từ 0 tới n tham số

hình thức cách nhau bởi dấu ',', định nghĩa mỗi tham số hình

thức gần giống như định nghĩa thuộc tính vật lý.

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 8

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.4 Định nghĩa toán tử chức năng

 Mỗi toán tử (operator) thực hiện 1 phép toán xác định. Toán tử là

trường hợp đặc biệt của tác vụ. Định nghĩa toán tử gồm 2 phần :

định nghĩa interface sử dụng và định nghĩa thuật giải chi tiết mà

toán tử thực hiện (method).

 Lệnh định nghĩa 1 toán tử thường gồm 6 phần sau :

[scope] return_type operator name (arg_list) body

. scope miêu tả tầm vực truy xuất của toán tử : public, static,

extern.

. return_type là tên kiểu của giá trị mà toán tử sẽ trả về.

. name là tên toán tử : +,-,*,/,...

. arg_list là danh sách từ 1 tới 3 tham số hình thức cách nhau

bởi dấu ',', định nghĩa mỗi tham số hình thức gần giống như

định nghĩa thuộc tính vật lý.

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 9

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.5 Định nghĩa thuộc tính giao tiếp (luận lý)

 Mỗi thuộc tính giao tiếp (luận lý) chẳng qua là 1 hay 2 tác vụ

get/set (tham khảo/thiết lập) nội dung thuộc tính tương ứng. Định

nghĩa thuộc tính giao tiếp là định nghĩa 1 hay 2 tác vụ get/set.

 Lệnh định nghĩa 1 thuộc tính thường có dạng sau :

[scope | attribute] type name {[getdef] [setdef]};

. scope, attirbute, type, name có ý nghĩa giống như lệnh định

nghĩa tác vụ.

. getdef và setdef là lệnh định nghĩa tác vụ get và set thuộc tính

tương ứng.

class Rectangle {

private int m_cao; //thuộc tính vật lý

public int Cao { //thuộc tính luận lý

get { return m_cao; }

set { if (value>0 && value <1024) m_cao = value; }

}

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 10

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.6 Định nghĩa đối tượng đại diện hàm (delegate)

 Nhiều khi chúng ta cần viết lệnh gọi hàm mà chưa biết tên cụ

thể, tên của hàm chỉ có thể xác định tại thời điểm run-time.

Delegate của C# cho phép ta giải quyết được yêu cầu này.

 Delegate là 1 class đối tượng đặc biệt, đối tượng delegate chỉ

chứa 1 field thông tin, field này là địa chỉ của 1 hàm chức năng

nào đó.

 Delegate đặc biệt hữu dụng khi kết hợp với sự kiện (Event) mà

ta sẽ trình bày sau.

 Lệnh định nghĩa delegate thường có dạng :

[scope] delegate return_type name (arg_list);

. scope, return_type, name, arg_list có ý nghĩa giống như lệnh

định nghĩa tác vụ.

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 11

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.7 Định nghĩa sự kiện (Event)

 Tác vụ chỉ có thể được (gọi) kích hoạt bởi người lập trình, trong

khi nhiều lúc ta muốn người dùng có thể kích hoạt trực tiếp chức

năng nào đó của đối tượng (thí dụ đối tượng giao diện). Event là

phương tiện giải quyết yêu cầu này.

 Event là 1 đối tượng thuộc class delegate, sau khi được khởi

động, nó có thể miêu tả từ 1 tới n tác vụ chức năng mà sẽ được

tự kích hoạt mỗi khi event xảy ra.

 Lệnh định nghĩa Event giống như lệnh định nghĩa thuộc tính dữ

liệu :

[scope] event delegate_type name;

. scope, name có ý nghĩa giống như lệnh định nghĩa thuộc tính.

. delegate_type là tên của 1 delegate đã định nghĩa trước.

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 12

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.8 Định nghĩa phần tử quản lý danh sách (indexer)

 Để truy xuất 1 đối tượng thuộc 1 class, ta dùng biến đối tượng.

Thông qua biến đối tượng (tham khảo), ta truy xuất từng thành

phần được phép (thuộc tính, tác vụ, toán tử,...) thông qua cú

pháp gởi thông điệp : objVar.tên thành phần.

 Ngoài khả năng thông thường trên, C# còn cho phép kết hợp với

đối tượng 1 danh sách các phần tử dữ liệu thuộc 1 kiểu nào đó.

Indexer chính là khả năng này.

 Nếu thuộc tính giao tiếp cho phép ta miêu tả 1 giá trị luận lý duy

nhất thì Indexer cho phép ta miêu tả 1 danh sách nhiều giá trị

luận lý. Lệnh định nghĩa Indexer giống như lệnh định nghĩa thuộc

tính luận lý :

[scope | attribute] type this [int i] {[getdef] [setdef]};

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 13

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.8 Định nghĩa phần tử quản lý danh sách (indexer)

. scope, attirbute, type có ý nghĩa giống như lệnh định nghĩa

thuộc tính.

. getdef và setdef là lệnh định nghĩa tác vụ get và set phần tử

thứ i trong danh sách.

class Rectangle {

private int[] arr = new int[100];

public int this[int index] { //định nghĩa Indexer

get {

if (index < 0 || index >= 100) { return 0; }

else { return arr[index]; }

}

set {

if (!(index < 0 || index >= 100)) { arr[index] = value; }

}

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 14

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.8 Định nghĩa phần tử quản lý danh sách (indexer)

 Để truy xuất phần tử thứ i trong danh sách, ta dùng cú pháp

giống như truy xuất biến array.

Rectangle objRec = new Rectangle();

objrec.dientich();

objRec[0] = 0;

int ret = objRec[10];

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 15

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.9 Thành phần static và thành phần không static

 Phát biểu class được dùng để đặc tả các đối tượng cùng loại mà

phần mềm dùng. Về nguyên tắc, khi đối tượng được tạo ra (bằng

lệnh new), nó sẽ chứa tất cả các thành phần được đặc tả trong

class tương ứng. Tuy nhiên, nếu xét chi li thì VC# cho phép đặc

tả 2 loại thành phần trong 1 class như sau :

1. Thành phần static : là thành phần có từ khóa static trong lệnh

định nghĩa nó. Đây là thành phần kết hợp với class, nó không

được nhân bản cho từng đối tượng và như thế đối tượng

không thể truy xuất nó. Cách duy nhất để truy xuất thành

phần static là thông qua tên class.

//Console là tên class chứa các hàm truy xuất

//các thiết bị nhập/xuất chuẩn

Console.Writeln("Nội dung cần hiển thị");

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 16

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.9 Thành phần static và thành phần không static

2. Thành phần không static : là thành phần không dùng từ khóa

static trong lệnh định nghĩa nó. Đây là thành phần kết hợp với

từng đối tượng, nó sẽ được nhân bản cho từng đối tượng. Ta

truy xuất thành phần không static thông qua tham khảo đối

tượng.

class Rectangle {

private int m_cao; //thuộc tính vật lý

public int Cao { //thuộc tính luận lý

get { return m_cao; }

set { if (value>0 && value <1024) m_cao = value; }

}

Rectangle r = new Rectangle();

r.Cao = 10;

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 17

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.9 Các thuộc tính miêu tả hành vi

 Từ khóa virtual trong lệnh định nghĩa tác vụ miêu tả tác vụ này sẽ

được xử lý theo cơ chế liên kết động và sẽ đảm bảo được tính

đa xạ, tức đảm bảo tính đúng đắn trong lời gởi thông điệp. Biết

được điều này, từ đây về sau, mỗi lần định nghĩa 1 tác vụ hay 1

toán tử, ta hãy luôn dùng từ khóa virtual kết hợp với nó.

 Từ khóa sealed trong lệnh định nghĩa tác vụ miêu tả tác vụ này

sẽ được khóa lại, class con cháu không còn cơ may override

được.

 Từ khóa abstract trong lệnh định nghĩa tác vụ miêu tả tác vụ này

chỉ có interface sử dụng, class con cháu sẽ phải override để hiện

thực theo yêu cầu riêng.

 Từ khóa override trong lệnh định nghĩa tác vụ miêu tả tác vụ này

đã có trong class cha, class hiện hành chỉ muốn override nó chứ

không phải định nghĩa mới.

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 18

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.9 Các thuộc tính miêu tả hành vi

 Từ khóa extern trong lệnh định nghĩa tác vụ miêu tả tác vụ này

đã được hiện thực ở bên ngoài class hiện hành (thường là trong

thư viện DLL). Đây là phương pháp chuyển 1 hàm chức năng

trong thư viện DLL truyền thống thành 1 tác vụ của class C# để

ứng dung C# có thể gọi được (mặc định thì không gọi được).

//chuyển hàm API Windows thành tác vụ C#.

[DllImport("Kernel32.dll", CharSet = CharSet.Auto)]

public static extern IntPtr FindFirstFile(String fileName, [In, Out]

FindData findFileData);

[DllImport("Kernel32.dll", CharSet = CharSet.Auto)]

public static extern Boolean FindNextFile(IntPtr handle, [In, Out]

FindData findFileData);

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 19

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM

3.10 Lệnh định nghĩa 1 class C# điển hình

class MyClass {

//1. định nghĩa các thuộc tính vật lý

private int m_x;

private int[] arr = new int[100];

//2. định nghĩa các tác vụ & toán tử chức năng

public void button1_Click(object sender, System.EventArgs e) {}

...

//3. định nghĩa đối tượng đại diện hàm chức năng

public delegate void EventHandler (Object sender, EventArgs e);

//4. định nghĩa sự kiện Click được xử lý bởi delegate

EventHandler.

public event EventHandler Click;

Môn : Các mẫu thiết kế hướng đối tượng

Chương 3 : Interface & Class trong C#

Slide 20

Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính

Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM