Quan hệ có-một

Thuộc phần Lập trình hướng đối tượng trong hành trình Lua của Coddy. Bài học 49 trên 70.

Trong suốt khóa học này, bạn đã dùng tính kế thừa (inheritance) để chia sẻ hành vi giữa các lớp: Dog “là một” Animal. Nhưng kế thừa không phải lúc nào cũng là công cụ phù hợp.

Đôi khi, các đối tượng không cùng một cây gia phả; thay vào đó, một đối tượng chỉ đơn giản là chứa một đối tượng khác. Đây được gọi là kết hợp (composition), mô hình hóa mối quan hệ “có một”.

Hãy xem xét một chiếc ô tô. Ô tô không phải là một loại động cơ. Nó có một động cơ. Động cơ là một đối tượng riêng biệt nằm bên trong ô tô:

local Engine = {}
Engine.__index = Engine

function Engine:new(horsepower)
    local obj = {horsepower = horsepower}
    setmetatable(obj, Engine)
    return obj
end

local Car = {}
Car.__index = Car

function Car:new(model, engine)
    local obj = {
        model = model,
        engine = engine  -- Lưu đối tượng (object) Engine bên trong Car
    }
    setmetatable(obj, Car)
    return obj
end

Khi tạo một chiếc xe, bạn truyền một đối tượng động cơ có sẵn vào hàm khởi tạo của nó:

local myEngine = Engine:new(200)
local myCar = Car:new("Sedan", myEngine)

print(myCar.engine.horsepower)  -- 200

Xe không kế thừa từ động cơ. Xe chỉ giữ một tham chiếu đến động cơ. Nhờ vậy, hai lớp vẫn độc lập. Bạn có thể thay bằng một động cơ khác hoặc dùng cùng lớp động cơ cho xe máy.

Tính hợp thành mang lại cho bạn sự linh hoạt mà kế thừa không thể có: bạn ghép các đối tượng từ nhiều phần thay vì buộc chúng vào một hệ thống phân cấp gia đình cứng nhắc.

Thử thách

Dễ

Hãy cùng xây dựng một hệ thống máy tính bằng cách kết hợp! Thay vì dùng kế thừa, bạn sẽ tạo một Computer có một CPU bên trong: thể hiện mối quan hệ “có một”.

Bạn sẽ sắp xếp code trong ba tệp:

CPU.lua: Tạo một lớp CPU với hàm khởi tạo :new(brand, speed) để lưu tên hãng và tốc độ tính bằng GHz. Thêm phương thức :getInfo() trả về một chuỗi theo định dạng: {brand} @ {speed}GHz
Computer.lua: Tạo một lớp Computer có hàm khởi tạo :new(model, cpu) nhận tên kiểu máy và một đối tượng CPU. Computer lưu đối tượng CPU bên trong nó (kết hợp!). Thêm phương thức :describe() để in ra kiểu máy tính và thông tin CPU.
main.lua: Kết hợp tất cả! Đọc đầu vào gồm hãng CPU, tốc độ CPU và kiểu máy tính. Trước tiên, tạo một đối tượng CPU, sau đó truyền đối tượng đó vào hàm khởi tạo của Computer. Cuối cùng, gọi phương thức :describe() của máy tính.

Bạn sẽ nhận ba đầu vào:

Hãng CPU (một chuỗi)
Tốc độ CPU tính bằng GHz (một số)
Tên kiểu máy tính (một chuỗi)

Đầu ra của bạn cần hiển thị mô tả máy tính, bao gồm thông tin từ CPU bên trong nó:

Model: {model}
CPU: {brand} @ {speed}GHz

Ví dụ, nếu đầu vào là Intel, 3.5 và WorkStation, đầu ra sẽ là:

Model: WorkStation
CPU: Intel @ 3.5GHz

Lưu ý rằng Computer không kế thừa từ CPU. Nó chỉ giữ một tham chiếu đến CPU. Phương thức :describe() của Computer truy cập dữ liệu CPU thông qua đối tượng được lưu, cho thấy cách kết hợp giúp bạn xây dựng các đối tượng phức tạp từ những phần đơn giản hơn!

Tự làm thử

-- main.lua
-- Kết hợp mọi thứ bằng cách sử dụng phép hợp thành

local CPU = require('CPU')
local Computer = require('Computer')

-- Đọc các đầu vào
local cpuBrand = io.read()
local cpuSpeed = tonumber(io.read())
local computerModel = io.read()

-- TODO: Tạo đối tượng CPU với thương hiệu và tốc độ

-- TODO: Tạo đối tượng Computer với mẫu máy và đối tượng CPU

-- TODO: Gọi phương thức describe() của máy tính để in đầu ra

Tự kiểm tra

Bài học này có một bài trắc nghiệm ngắn. Bắt đầu bài học để trả lời và theo dõi tiến độ.

Tất cả bài học trong Lập trình hướng đối tượng

3Trạng thái và hành vi của đối tượng

Biến instance Phương thức getter Phương thức setter Thuộc tính tính toán Định dạng chuỗi Kiểm tra tính bằng nhau Ôn tập: điểm số học sinh

6Cơ bản về kế thừa

Thiết lập kế thừa Kế thừa phương thức Mở rộng hàm khởi tạo Thêm phương thức cho lớp con Dùng chung và riêng Ôn tập: hệ phân cấp hình dạng

9Kết hợp và mixin

Quan hệ có-mộtỦy quyền Mixin đơn giản Áp dụng nhiều mixin Mixin và kế thừa Ôn tập: Lắp ráp robot

12Thử thách cuối

Ôn tập: hệ thống kho hàng Ôn tập: trình quản lý người dùng Ôn tập: trình theo dõi điểm số Kiểm tra cuối về lập trình hướng đối tượng

Tự luyện tập: Trình biên dịch Lua online