Tự học ngôn ngữ Dart: Classes

Bạn có biết về bản vẽ thiết kế không?

1. Classes là những bản vẽ thiết kế

Bản vẽ thiết kế là một hướng dẫn nó sẽ chỉ dẫn chúng ta tạo ra một cái gì đó. Trong thực tế, các bản vẽ thiết kế thường là kế hoạch xây dựng các tòa nhà. Bạn có thể tạo ra nhiều tòa nhà bằng cách sử dụng chung một bản thiết kế. Với mỗi tòa nhà là duy nhất nhưng lại có kiến ​​trúc cơ bản giống nhau.

Ví dụ, một bản thiết kế có thể chỉ định số phòng mà một ngôi nhà nên có. Mỗi ngôi nhà được xây chung một bản thiết kế sẽ có số phòng giống nhau, nhưng nội thất, màu sơn, trang trí bên trong sẽ khác nhau. khiến chúng trở nên đa dạng nhưng vẫn giữ được nét liên quan thông qua bản thiết kế.

Classes có thể được coi như là một bản vẽ thiết kếvậy. Nó giúp chúng ta tạo nên một object (đối tượng). Một object là một instance (thể hiện) của class. Chính instance này mới là những thứ được dùng trong chương trình. Tương tự như một ngôi nhà là một instance của bản vẽ thiết kế ở trên. Bản vẽ chỉ là những tờ giấy còn ngôi nhà mới chính là đại diện vật lý của bản vẽ và có thể dùng để ở được.

Bản thiết kế sẽ chỉ định các thuộc tính mà đối tượng sẽ có và cũng sẽ chỉ định các hoạt động/phương thức mà đối tượng có thể sử dụng. Các thuộc tính trong Dart được gọi là các biến instance vì chúng là các biến được khởi tạo khi một đối tượng được tạo ra, tức là một instance của một lớp.

Bạn sẽ dễ hiểu hơn thông qua ví dụ sau đây!

Chúng ta sẽ tạo ra lớp (class) của con người nhé

Mỗi người đều có một cái tên, giới tính và tuổi đó được gọi là thuộc tính hay là biến. Và con người cũng thực hiện những hoạt động như là đi bộ và nói chuyện,... đó được gọi là phương thức. Class của con người sẽ bao gồm những phương thức và thuộc tính đó. Để tạo ra một người instance thì chúng ta cần thuộc tính và phương thức riêng biệt cho từng người. Ví dụ: Tên: Sarah, tuổi: 25, giới tính: nữ có thể thực hiện những hoạt động như đi lại, nói chuyện,...

2. Classes tích hợp sẵn và classes do người dùng tự định nghĩa.

Classes trong Scala được chia thành hai loại: các classes tích hợp sẵn và các classes do người dùng tự định nghĩa.

Bạn có nhớ khi chúng ta thảo luận về list? Tất cả các phương thức mà chúng ta đã thảo luận thực sự là một phần của class List tích hợp sẵn của ngôn ngữ Dart.

Khi chúng ta định nghĩa một danh sách thực ra chúng ta đang tạo một instance, tức là đối tượng, của lớp List.

Mọi đối tượng là một instance của một class và tất cả các class đều đi xuống từ class cao nhất trong hệ thống phân cấp class, class Object.

3. Tạo một Class trong Dart

Từ khóa class sẽ được sử dụng để định nghĩa một class trong ngôn ngữ Dart. Sau từ khóa là một nhận dạng, một cái tên do bạn tự chọn. Nội dung của class sẽ nằm bên trong dấu ngoặc nhọn {}

Nội dung của class sẽ bao gồm các biến instance và các phương thức.

Các biến instance

Class Person của chúng ta có 3 biến instance. Đây là cách mà bạn sẽ khai báo biến instance trong ngôn ngữ Dart.

class Person{
  String name; // Declare name, initially null.
  String gender; // Declare gender, initially null.
  int age = 0; // Declare age, initially 0.
}

Tất cả các biến instance không được gán giá trị đều có giá trị là null

Các phương thức instance

Có rất nhiều kiểu của phương thức mà bạn có thể sử dụng trong class tuy nhiên trong series này chúng ta chỉ tập trung vào các phương thức instance.

Các phương thức instance tập trung vào các đối tượng có thể truy cập các biến instance

Phương thức của chúng ta là walking và talking sẽ chỉ in tên của người đang đi bộ hoặc nói chuyện tương ứng.

class Person{
  String name; // Declare name, initially null.
  String gender; // Declare gender, initially null.
  int age = 0; // Declare age, initially 0.
  
  walking() => print('$name is walking');
  talking() => print('$name is talking');
}

Và chúng ta đã tạo được class đầu tiên với ba biến instance và hai phương thức.

4. Đối tượng của một class

Sau khi một class đã được định nghĩa, bạn có thể tạo một đối tượng bằng cách sử dụng từ khóa new theo sau là nhận dạng của class

Chúng ta tạo ra các đối tượng vì muốn làm việc với chúng theo một cách nào đó. Vì lý do này, chúng ta gán cho đối tượng một biến.

Hãy khởi tạo lớp Person nhé!

class Person{
  String name; 
  String gender; 
  int age = 0; 
  
  walking() => print('$name is walking');
  talking() => print('$name is talking');
}

int main() {
  // Creating an object of the Person class
  var firstPerson = Person();
}

Sử dụng class members

Bây giờ chúng ta đã có đối tượng firstPerson. Tiếp theo chúng ta sẽ tìm hiểu cách sử dụng các biến và phương thức instance. Trong ngôn ngữ Dart, hãy sử dụng dấu chấm (.) để tham chiếu đến một biến hoặc phương thức instance

Nếu bạn khởi tạo một biến instance ở nơi nó được khai báo, giá trị sẽ được đặt khi instance được tạo. Vì vậy, ngay sau khi firstPerson được tạo, giá trị của age đã được đặt bằng 0. Hãy đặt giá trị của name và gender bằng toán tử dấu chấm trong khi cũng chỉ định lại age một giá trị mới.

class Person{
  String name; 
  String gender; 
  int age = 0; 
  
  walking() => print('$name is walking');
  talking() => print('$name is talking');
}

int main() {
  var firstPerson = Person();

  firstPerson.name = "Sarah";
  firstPerson.gender = "female";
  firstPerson.age = 25;

  print(firstPerson.name);
  print(firstPerson.gender);
  print(firstPerson.age);
}

Output:
Sarah 
female 
25

Khi bạn gọi một phương thức tức là bạn gọi nó trên một đối tượng. Phương thức đó có quyền truy cập vào các phương thức và biến instance của đối tượng đó. Chúng ta hãy gọi phương thức walking và talking và xem điều gì sẽ xảy ra.

class Person{
  String name; 
  String gender; 
  int age = 0; 
  
  walking() => print('$name is walking');
  talking() => print('$name is talking');
}

int main() {
  var firstPerson = Person();

  firstPerson.name = "Sarah";
  firstPerson.gender = "female";
  firstPerson.age = 25;

  firstPerson.walking();
  firstPerson.talking();
}

Output:
Sarah is walking 
Sarah is talking

walking() được gọi trên đối tượng firstPerson và in cùng biến name. Vì phương thức được gọi trên một đối tượng nên nó xác định xem biến được sử dụng có phải là một trong các biến instance của đối tượng đó hay không. Vì name được định nghĩa trên đối tượng firstPerson, phương thức sẽ in ra giá trị của nó.

Trong đoạn code trên, firstPerson.walking() lấy giá trị của Sarah và in ra Sarah is walking. firstPerson.talking() cũng thực hiện tương tự và in ra Sarah is talking

Nhiều đối tượng trên cùng một class

Vì các class cung cấp code có thể sử dụng lại, nên có nghĩa là chúng ta có thể tạo nhiều đối tượng bằng cách sử dụng cùng một class. Cùng với firstPerson, hãy tạo thêm các đối tượng của class Person.

class Person{
  String name; 
  String gender; 
  int age = 0; 
  
  walking() => print('$name is walking');
  talking() => print('$name is talking');
}

int main() {
  var firstPerson = Person();

  firstPerson.name = "Sarah";
  firstPerson.gender = "female";
  firstPerson.age = 25;

  // Creating an object of the Person class
  var secondPerson = Person();
  secondPerson.name = "Ben";

  // Creating an object of the Person class
  var thirdPerson = Person(); 
  thirdPerson.name = "Martin";

  // Creating an object of the Person class
  var fourthPerson = Person(); 
  fourthPerson.name = "Hannah";

  // Driver Code
  print(firstPerson.name);
  print(secondPerson.name);
  print(thirdPerson.name);
  print(fourthPerson.name);
}

Output:
Sarah 
Ben 
Martin 
Hannah

Mặc dù có nhiều biến name, nhưng tất cả chúng đều được tham chiếu bởi các đối tượng khác nhau, do đó, việc sửa đổi một biến sẽ không sửa đổi các biến khác. Đây là lý do tại sao các thuộc tính được gọi là các biến instance, bởi vì mỗi đối tượng có một tập hợp các biến đó riêng của mình.

5. Constructors

Trong ngôn ngữ Dart, constructor là những hàm đặc biệt của một class có nhiệm vụ khởi tạo các biến instance của class đó.

Một constructor phải có cùng tên với class mà nó đang được khai báo và vì nó là một hàm nên nó có thể được tham số hóa.

Tuy nhiên, không giống như các hàm thông thường, các constructor không có giá trị trả về, do đó không thể có kiểu trả về.

Dart cung cấp nhiều loại constructor. Trong series này, chúng ta sẽ tìm hiểu về hai trong số chúng

1. Generative Constructor
2. Named Constructor

Generative Constructor

Dạng phổ biến nhất của một constructor đó chính là  generative constructor, tạo ra một instance mới của một class.

class Person{
  String name; 
  String gender; 
  int age; 
  
  // Generative Constructor
  Person(String nameC, String genderC, int ageC){
    this.name = nameC;
    this.gender = genderC;
    this.age = ageC; 
  }

  walking() => print('$name is walking');
  talking() => print('$name is talking');
}

int main() {
  var firstPerson = Person("Sarah","Female",25);
  print(firstPerson.name);
  print(firstPerson.gender);
  print(firstPerson.age);
}

Output:
Sarah 
Female 
25

Như đã thảo luận ở trên, chúng ta có thể tạo nhiều instance của một class duy nhất. Từ khóa this đề cập đến instance hiện tại.

Trên dòng 8 (this.name = nameC;), chúng ta đang gán giá trị nameC cho biến instance name của instance hiện tại.

Ở dòng 18, chúng ta đang tạo một instance của class Person bằng cách sử dụng generative constructor. Bây giờ thay vì gán riêng từng giá trị cho các biến instance, tất cả những gì chúng ta phải làm là chuyển chúng cho constructor và nó sẽ thực hiện phần còn lại.

Một generative constructor không yêu cầu bất kỳ nội dung hàm nào. Chúng ta có thể gán this.name làm tham số. Điều này giúp viết mã ngắn gọn hơn.

class Person{
  String name; 
  String gender; 
  int age; 
  
  // Generative Constructor
  Person(this.name, this.gender, this.age);

  walking() => print('$name is walking');
  talking() => print('$name is talking');
}

int main() {
  var firstPerson = Person("Sarah","Female",25);
  print(firstPerson.name);
  print(firstPerson.gender);
  print(firstPerson.age);
}

Output:
Sarah 
Female 
25

Named Constructor

Chúng ta có thể tạo nhiều constructor trong Dart dựa trên các tình huống khác nhau. Trong những trường hợp như vậy, tốt hơn hết là nên đặt tên cho các constructor để rõ ràng hơn.

Syntax như sau:

class Person{
  String name; 
  String gender; 
  int age; 
  
  // Generative Constructor
  Person(this.name, this.gender, this.age);

  // Named Constructor
  Person.newBorn(){
    this.age = 0;
  }

  walking() => print('$name is walking');
  talking() => print('$name is talking');
}

int main() {
  var firstPerson = Person("Sarah","Female",25);
  var secondPerson = Person.newBorn();
  print(secondPerson.age);
}

Output: 
0

Nếu bạn không khai báo một constructor, một constructor mặc định sẽ được cung cấp cho bạn.

Một constructor mặc định không có tham số. Nó tạo một instance của một class mà không cần khởi tạo các biến instance của nó.

6. Getter and Setters

Getters và setters là các phương thức đặc biệt cung cấp quyền truy cập đọc và ghi vào các thuộc tính của một đối tượng. Bạn có nhớ cách chúng ta có thể truy xuất và đặt giá trị của các biến instance bằng toán tử dấu chấm (.) không?. Mỗi biến instance có một getter và setter ngầm mà chúng ta đã sử dụng cho đến bây giờ.

Getter

Getters là các hàm được sử dụng để truy xuất các giá trị thuộc tính của một đối tượng và được định nghĩa bằng cách sử dụng từ khóa get.

Syntax như sau:

Hãy xem một ví dụ rất đơn giản về get

class Person{
  String name; 
  String gender; 
  int age; 
  
  Person(this.name, this.gender, this.age);

  Person.newBorn(){
    this.age = 0;
  }

  // Getter function getting the value of name
  String get personName => name;

  walking() => print('$name is walking');
  talking() => print('$name is talking');
}

int main() {
  var firstPerson = Person("Sarah","Female",25);
  print(firstPerson.personName);
}

Output: 
Sarah

Trên dòng String get personName => name;, chúng ta đang tạo một hàm getter trả về giá trị  name của phiên bản hiện tại. Trên dòng print(firstPerson.personName);, chúng ta đang gọi hàm getter và output sẽ hiển thị Sarah.

Setters

Setters là các hàm được sử dụng để viết các giá trị thuộc tính của một đối tượng và được định nghĩa bằng cách sử dụng từ khóa set

Syntax như sau:

class Person{
  String name; 
  String gender; 
  int age; 

  String get personName => name;

  // Setter function for setting the value of age
  void set personAge(num val){
    if(val < 0){
      print("Age cannot be negative");
    } else {
      this.age = val;
    }
  } 

  walking() => print('$name is walking');
  talking() => print('$name is talking');
}

int main() {
  var firstPerson = Person();
  firstPerson.personAge = -5;
  print(firstPerson.age);
}

Output:
Age cannot be negative 
null

Từ dòng 9 đến dòng 15, chúng ta đang tạo một hàm setter để đặt giá trị cho age. Setter có một điều kiện đảm bảo rằng người dùng không nhập độ tuổi âm.

Ở dòng firstPerson.personAge = -5;, chúng ta đang đặt giá trị tuổi của firstPerson bằng cách sử dụng hàm setter personAge.

Hãy xem một ví dụ phức tạp hơn.

Class Figure có 4 thuộc tính là left, top, width và height. Chúng ta sẽ tạo hai hàm getter tính toán giá trị của hai thuộc tính mới, right và bottom.

Chúng ta cũng sẽ tạo một hàm setter cho right. Các thuộc tính right và left phụ thuộc lẫn nhau. Có nghĩa là dựa trên giá trị được đặt cho right, giá trị của bên left cần được sửa đổi. Điều này đang được xử lý bởi hàm setter.

Tương tự như vậy, bottom và height phụ thuộc lẫn nhau. Do đó, setter cho bottom sửa đổi giá trị của height theo giá trị của bottom.

class Figure {
  num left, top, width, height;

  Figure(this.left, this.top, this.width, this.height);

  // Define two calculated properties: right and bottom.
  num get right => left + width;
  set right(num value) => left = value - width;
  num get bottom => top - height;
  set bottom(num value) => top = value + height;
}

main() {
  var fig = Figure(3, 4, 20, 15);
  print(fig.left);
  print(fig.right);
  fig.right = 12;
  print(fig.left);
}

Output: 
3 
23 
-8

Trên dòng 15, giá trị của left là 3. Tuy nhiên, khi chúng ta gọi hàm setter right trên dòng fig.right = 12;, giá trị của left được sửa đổi thành -8 và được hiển thị trên dòng print(fig.left);.

7. Inheritance

Bây giờ bạn đã được làm quen với các đối tượng và class, chúng ta hãy nói về inheritance, một trong những khái niệm cốt lõi của lập trình hướng đối tượng.

Inheritance là một khái niệm mà qua đó bạn có thể tạo một class mới từ class đã tồn tại. Class mới kế thừa các thuộc tính (biến instance) và các phương thức của lớp hiện có. Class kế thừa được gọi là subclass, trong khi lớp đang được kế thừa được gọi là superclass.

Mỗi class là một subclass của superclass Object. Nó nằm ở đầu của hệ thống phân cấp lớp và không có superclass của chính nó.

Có thể bạn sẽ đặt ra câu hỏi là khi nào chúng ta sử dụng inheritance?  Câu trả lời là bất cứ khi nào chúng ta bắt gặp mối quan hệ “IS A“ giữa các đối tượng thì chúng ta có thể sử dụng inheritance.

Trong hình minh họa trên, chúng ta có thể thấy các đối tượng có mối quan hệ “IS A” giữa chúng:

• Circle is a shape
• DART is a programming language
• Car is a vehicle

Class trước “is a” là subclass và class sau “is a” là superclass

8. Extending a Class

Trong ngôn ngữ Dart, chúng ta sử dụng extends để tạo ra một subclass

Hãy xem một ví dụ về máy bán hàng tự động. Trong máy bán đồ ăn tự động, chúng ta có một số loại sản phẩm như beverage, chocolate, cookie, ... Điều đáng chú ý ở đây là chúng ta luôn thực hiện mối quan hệ inheritance giữa các lớp khi chúng có thuộc tính chung. Ví dụ, trong trường hợp product, tất cả các product trong máy bán hàng tự động đều có tên, giá cả, ngày hết hạn, v.v. Ngoài ra, mối quan hệ IS A cũng có thể hiện giá trị.

• A beverage is a product.
• Chocolate is a product.
• A cookie is a product.

Vì vậy, từ thảo luận ở trên, chúng ta có thể kết luận rằng nếu có một Superclass có tên là product, chúng ta có thể lấy ra các subclass là Beverage, Chocolate, Cookie, v.v. từ superclass.

Hãy xem chúng ta sẽ viết code các class trên trong Dart như thế nào nhé!

class Product{
  String _name;
  num _price;
  String _expDate;

  Product(this._name, this._price, this._expDate);

  void printDetails(){
    print("Name: ${this._name}");
    print("Price: ${this._price}");
    print("Expiration Date: ${this._expDate}");
  }
}  

class Beverage extends Product{
  num _liters;
  String _type;

  Beverage(String name, num price, String expDate, this._liters, this._type) : super(name, price, expDate);

  void beverageDetails(){
    printDetails();
    print("Liters: ${this._liters}");
    print("Type: ${this._type}");
  }
}


int main() {
  var drink = Beverage("Minute Maid", 3.50, "01/01/2020", 1.75, "Orange Juice");
  drink.beverageDetails();
}

Output:
Name: Minute Maid 
Price: 3.5 
Expiration Date: 01/01/2020 
Liters: 1.75 
Type: Orange Juice

Phân tích code

Class Product có ba biến instance, _name, _price và _expDate. Product có một phương thức generative constructor và một phương thức chỉ đơn giản là in các thuộc tính của product.

Ở dòng class Beverage extends Product{, chúng ta đang tạo subclass, Beverage. để mở rộng class Product ta sử dụng từ khóa extends.

Trên dòng 19, chúng ta đang tạo một generative constructor cho class Beverage. Để gán ba tham số đầu tiên của constructor Beverage, chúng ta đang sử dụng constructor Product. super được sử dụng bởi một subclass để tham chiếu đến superclass của nó.

beverageDetails() đang sử dụng phương thức Product printDetails(), để in các giá trị của các thuộc tính _name, _price và _expDate. Nó tự hiển thị các thuộc tính của chính nó.

Trong hàm main(), chúng ta đang tạo một instance của lớp Beverage.

Bạn có thể nhận thấy rằng chúng ta đã khai báo tất cả các biến instance bắt đầu bằng dấu gạch dưới (_). Dấu gạch dưới đảm bảo rằng biến instance là riêng tư. Điều này có nghĩa là một subclass không thể kế thừa biến instance cụ thể đó.

Đây là lý do tại sao chúng ta không thể sử dụng _name trực tiếp trong class Beverage, nhưng chúng ta có thể sử dụng printDetails() một cách dễ dàng.

Tới đây cũng là kết thúc nội dung của bài viết  về Class cũng như là bài viết cuối cùng trong series "Tự học ngôn ngữ Dart" . Hy vọng 10 bài viết vừa qua sẽ giúp bạn bước đầu tiếp cận với ngôn ngữ Dart và có đủ kiến thức nền để tiếp tục những hành trình khác như là hành trình chinh phục Flutter chẳng hạn.

Hẹn gặp lại bạn ở những series khác của 200lab blog nhé!