Kế thừa đơn và đa cấp

Thuộc phần Lập trình hướng đối tượng trong hành trình Java của Coddy. Bài học 25 trên 87.

Đến giờ, chúng ta đã thấy các lớp kế thừa trực tiếp từ một lớp cha. Nhưng cấu trúc kế thừa có thể khác nhau tùy vào mối quan hệ giữa các lớp. Hãy cùng tìm hiểu hai kiểu chính: kế thừa đơn và kế thừa đa cấp.

Kế thừa đơn là cách kế thừa mà chúng ta đang dùng. Một lớp (class) chỉ trực tiếp kế thừa từ đúng một lớp cha:

public class Animal { }
public class Dog extends Animal { }
public class Cat extends Animal { }

Ở đây, cả Dog và Cat đều kế thừa từ Animal, nhưng chúng không kế thừa lẫn nhau. Mỗi lớp con có một lớp cha trực tiếp.

Kế thừa nhiều cấp tạo ra một chuỗi trong đó một lớp kế thừa từ lớp khác, rồi chính lớp đó lại kế thừa từ một lớp khác:

public class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("Eating");
    }
}

public class Mammal extends Animal {
    public void breathe() {
        System.out.println("Breathing");
    }
}

public class Dog extends Mammal {
    public void bark() {
        System.out.println("Barking");
    }
}

Trong chuỗi kế thừa này, Dog kế thừa từ Mammal, còn Mammal kế thừa từ Animal. Đối tượng Dog có thể truy cập tất cả phương thức trong toàn bộ chuỗi:

Dog dog = new Dog();
dog.eat();      // Từ Animal
dog.breathe();  // Từ Mammal
dog.bark();     // Từ Dog

Hãy nhớ rằng Object đứng ở đầu mọi chuỗi kế thừa. Vì vậy, Dog thực tế có bốn cấp: Object -> Animal -> Mammal -> Dog. Quá trình gọi nối tiếp các hàm khởi tạo (constructor) đi qua tất cả các cấp này khi tạo một đối tượng mới.

Thử thách

Dễ

Hãy xây dựng một hệ thống phân cấp phương tiện giao thông để minh họa cả kế thừa đơn và kế thừa đa cấp. Bạn sẽ tạo một chuỗi các lớp, trong đó mỗi cấp bổ sung khả năng mới, qua đó cho thấy các phương thức được kế thừa qua nhiều cấp như thế nào.

Bạn sẽ sắp xếp code trong bốn tệp:

Vehicle.java: Tạo lớp cơ sở ở cấp cao nhất trong hệ thống phân cấp. Mỗi phương tiện cần có:
- Một trường private dành cho brand (String)
- Một hàm khởi tạo nhận brand
- Một phương thức getBrand() trả về brand
- Một phương thức move() in ra: [brand] is moving
LandVehicle.java: Tạo một lớp mở rộng Vehicle, đại diện cho cấp giữa trong chuỗi kế thừa đa cấp. Phương tiện trên mặt đất bổ sung các hành vi đặc thù trên mặt đất:
- Một trường private dành cho wheels (int)
- Một hàm khởi tạo nhận brand và wheels, dùng super(brand) cho phần của lớp cha
- Một phương thức getWheels() trả về số bánh xe
- Một phương thức honk() in ra: [brand] honks!
Car.java: Tạo một lớp mở rộng LandVehicle, hoàn thiện chuỗi kế thừa gồm ba cấp. Ô tô bổ sung các tính năng chuyên biệt:
- Một trường private dành cho model (String)
- Một hàm khởi tạo nhận brand, wheels và model, dùng super(brand, wheels)
- Một phương thức getModel() trả về model
- Một phương thức displayInfo() in ra: [brand] [model] with [wheels] wheels
Main.java: Minh họa cách một đối tượng Car có thể truy cập các phương thức từ cả ba cấp trong hệ thống phân cấp. Bạn sẽ nhận ba đầu vào: brand (String), wheels (int) và model (String). Tạo một Car và gọi các phương thức sau theo thứ tự:
- move() , được kế thừa từ Vehicle (lớp ông bà)
- honk() , được kế thừa từ LandVehicle (lớp cha)
- displayInfo() , được định nghĩa ngay trong Car

Bạn sẽ nhận ba đầu vào: tên brand, số bánh xe và tên model.

Đầu ra cần có ba dòng, minh họa cách đối tượng Car có thể sử dụng các phương thức từ mọi cấp trong chuỗi kế thừa, từ Vehicle ở cấp cao nhất cho đến lớp của chính nó!

Tự làm thử

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // Đọc các giá trị đầu vào
        String brand = scanner.nextLine();
        int wheels = scanner.nextInt();
        scanner.nextLine(); // đọc bỏ ký tự xuống dòng
        String model = scanner.nextLine();
        
        // TODO: Tạo đối tượng Car với các giá trị đầu vào
        
        // TODO: Gọi move(), kế thừa từ Vehicle (lớp ông)
        
        // TODO: Gọi honk(), kế thừa từ LandVehicle (lớp cha)
        
        // TODO: Gọi displayInfo(), được định nghĩa trong chính Car
    }
}