Việc xác định các phương pháp lập trình căn bản trong quá trình học là rất quan trọng. Điều này giúp chúng ta có được định hướng chính xác về cách tổ chức và sử dụng ngôn ngữ lập trình để xây dựng chương trình một cách tối ưu.
Contents
Có 3 phương pháp lập trình chính:
1. Lập trình hướng cấu trúc
2. Lập trình hướng đối tượng
3. Lập trình tuyến tính
Lập trình tuyến tính
Lập trình tuyến tính là một phương pháp lập trình truyền thống, đặc trưng bởi tư duy tuần tự, đơn giản và đơn luồng. Chương trình được thực hiện theo thứ tự từ đầu đến cuối, lệnh này kế tiếp lệnh kia cho đến khi kết thúc chương trình.
Đặc trưng:
- Đơn giản: Chương trình được thực hiện theo lối tuần tự.
- Đơn luồng: Chỉ có duy nhất một luồng công việc và các công việc được thực hiện tuần tự trong luồng đó.
Tính chất:
- Ưu điểm: Phương pháp lập trình tuyến tính được ứng dụng cho các chương trình đơn giản và dễ hiểu.
- Nhược điểm: Không thể giải quyết các chương trình phức tạp.
Phương pháp lập trình tuyến tính chỉ được sử dụng trong phạm vi các Module nhỏ nhất của các phương pháp lập trình khác.
Lập trình hướng cấu trúc
Trong Lập trình hướng cấu trúc, chương trình chính được chia nhỏ thành các chương trình con, mỗi chương trình con thực hiện một công việc cụ thể. Các chương trình con này có thể gọi đến nhau để đơn giản hóa công việc. Chương trình chính sẽ gọi đến chương trình con thông qua một giải thuật, cũng có thể là một cấu trúc được xác định trong chương trình chính.
Pascal, C, C++ là những ngôn ngữ lập trình cấu trúc phổ biến. Trong đó, C++ là ngôn ngữ hybrid có cả 2 đặc trưng của ngôn ngữ lập trình, hướng đối tượng và hướng cấu trúc.
Đặc trưng:
- Tập trung vào công việc cần thực hiện (thuật toán).
- Mỗi chương trình con có thể được gọi lại nhiều lần trong một chương trình chính.
- Các chương trình con có thể được gọi đến để thực hiện theo một tuần tự bất kỳ, không phụ thuộc vào thứ tự khai báo của các chương trình con.
- Các ngôn ngữ lập trình cấu trúc cung cấp một số cấu trúc lệnh điều khiển chương trình.
- Phần lớn các hàm đều sử dụng dữ liệu chung.
- Sử dụng cách tiếp cận top-down trong thiết kế chương trình.
Ưu điểm:
- Chương trình dễ hiểu, dễ theo dõi.
- Tư duy giải thuật rõ ràng.
Nhược điểm:
- Lập trình cấu trúc không hỗ trợ tốt cho việc sử dụng lại mã nguồn. Điều này dẫn đến khi thay đổi cấu trúc dữ liệu, phải thay đổi cả giải thuật của chương trình.
- Không hiệu quả trong việc giải quyết các mối quan hệ vĩ mô và giữa các Module trong những dự án phần mềm lớn.
Lập trình hướng đối tượng
Lập trình hướng đối tượng là phương pháp lập trình hỗ trợ công nghệ hướng đối tượng. Trong phương pháp này, các thực thể trong chương trình được quy ước thành các đối tượng và được trừu tượng hóa thành các lớp đối tượng. Dữ liệu được tổ chức thành các lớp đối tượng, giúp quản lý bảo mật và xác định chức năng của đối tượng.
Chúng tạo thành cấu trúc của đối tượng:
- Tập trung vào dữ liệu thay cho các phương thức.
- Chương trình được chia thành các đối tượng hoàn toàn độc lập.
- Dữ liệu được che giấu, bảo mật.
Đặc trưng:
- Đóng gói dữ liệu: Dữ liệu luôn được tổ chức thành các thuộc tính của lớp đối tượng. Truy cập đến dữ liệu phải thông qua các phương thức của đối tượng lớp.
- Sử dụng lại mã nguồn: Việc sử dụng lại mã nguồn được thể hiện thông qua cơ chế kế thừa. Cơ chế này cho phép các lớp đối tượng có thể kế thừa từ các lớp đối tượng khác mà không cần phải định nghĩa lại.
Ưu điểm:
- Thông qua nguyên tắc kế thừa, có thể loại bỏ những chương trình bị lặp và mở rộng khả năng sử dụng các lớp mà không cần thực hiện lại.
- Phát triển theo quy trình nhất định, không dựa vào kinh nghiệm hay kỹ thuật.
- Đóng gói và che giấu thông tin giúp bảo vệ lập trình an toàn hơn.
- Hệ thống hướng đối tượng ngày càng được mở rộng và nâng cấp thành những hệ thống lớn hơn.
- Truyền thông và trao đổi thông tin với các đối tượng giúp mô tả giao diện trở nên đơn giản hơn với các hệ thống bên ngoài.
Lập trình hướng đối tượng và một số khái niệm
Đối tượng
Trong thế giới hiện nay, đối tượng là những thực thể tồn tại có trạng thái và hành vi, ví dụ như con người, đồ vật, chứng từ. Tiếp cận hướng đối tượng là một kỹ thuật cho phép biểu diễn tự nhiên các đối tượng thực tế trong chương trình.
Lớp đối tượng
Lớp đối tượng là một kiểu dữ liệu đặc biệt, bao gồm các thuộc tính và các phương thức được định nghĩa từ trước. Khác với kiểu dữ liệu thông thường, một lớp đối tượng bao gồm sự kết hợp giữa các phương thức và các thuộc tính.
Object và Class
Về phần đối tượng object: đối tượng có trạng thái và hành vi. Còn lớp đối tượng class: Chúng ta định nghĩa nó là một template. Nó mô tả trạng thái và hành vi của đối tượng một cách cụ thể. Một đối tượng là một thực thể (instance) của một lớp.
Trừu tượng
Tính trừu tượng cho phép trừu tượng hóa các đối tượng giống nhau thành một lớp. Điều này giúp loại bỏ tính chất phức tạp của đối tượng bằng cách đưa ra các thuộc tính và phương thức cần thiết của đối tượng trong lập trình.
Đóng gói dữ liệu
Đóng gói dữ liệu là tính chất của mỗi lớp, cho phép thực hiện một nhóm chức năng đặc trưng của riêng nó. Tính đóng gói giúp giấu thông tin của đối tượng bằng cách kết hợp thông tin và các phương thức liên quan đến thông tin trong đối tượng.
Kế thừa
Tính kế thừa cho phép xây dựng một lớp mới dựa trên các định nghĩa của lớp đã có. Lớp đã có gọi là lớp cha còn lớp mới phát sinh gọi là lớp con. Lớp con kế thừa tất cả các thành phần của lớp cha và có thể mở rộng các thành phần kế thừa và bổ sung thêm các thành phần mới.
Những ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng phổ biến
Java
Ngôn ngữ Java là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng được phát triển vào cuối những năm 1990. Hoàn toàn khác với ngôn ngữ lập trình thông thường, Java được sử dụng để biên dịch mã nguồn thành bytecode. Mặc dù trước đây Java chạy chậm hơn so với C và C++, nhưng sau này với công nghệ “biên dịch tại chỗ” (Just in time compilation), khoảng cách này đã được thu hẹp và trong một số trường hợp đặc biệt Java có thể nhanh hơn. Hiện nay, Java được ứng dụng rất rộng rãi từ trò chơi, lập trình di động Android, ứng dụng web, ứng dụng nhúng cho đến các hệ thống ERP và core banking trong lĩnh vực ngân hàng, tài chính.
Python
Python là một ngôn ngữ lập trình có hình thức rất sáng sủa, cấu trúc rõ ràng và rất dễ học. Python được sử dụng rộng rãi cho việc phát triển các ứng dụng web, thậm chí cả lập trình game trên nền web. Python không có liên quan gì đến ngôn ngữ lập trình Java. Nó được hỗ trợ bởi hầu hết các trình duyệt web hiện nay và ứng dụng JavaScript giúp làm cho các ứng dụng web của bạn trở nên phong cách và mạnh mẽ.
C++
Ngôn ngữ C++ là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng rất phổ biến hiện nay. C++ thường được giới thiệu cho sinh viên để bắt đầu làm quen với phương pháp lập trình đối tượng. C++ có khả năng xử lý rất nhanh do can thiệp trực tiếp vào hệ thống.
.NET
.NET là công nghệ nền tảng của Microsoft dùng để phát triển các ứng dụng trên hệ điều hành Windows và internet. Được tích hợp với C#, .NET cung cấp một nền tảng lập trình hiện đại và phát triển ứng dụng nhanh chóng. .NET trở thành một nền tảng lập trình mạnh, chiếm phần lớn thị phần trong ngành công nghiệp phần mềm.
PHP
PHP là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng được sử dụng rộng rãi để phát triển các ứng dụng phần mềm trên web. PHP có tốc độ nhanh, nhỏ gọn và dễ học. Vì vậy, PHP đã nhanh chóng trở thành một ngôn ngữ lập trình web phổ biến trên thế giới.
JavaScript
Ngôn ngữ JavaScript là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng được sử dụng rộng rãi để lập trình web và game. JavaScript không có liên quan gì tới ngôn ngữ Java. Hiện nay, JavaScript được hỗ trợ bởi hầu hết các trình duyệt web và ứng dụng JavaScript giúp làm cho các ứng dụng web của bạn trở nên mạnh mẽ.
Và bạn sẽ chọn ngôn ngữ lập trình nào? Để trở thành một lập trình viên giỏi, hãy rèn luyện và trau dồi thêm kỹ năng thực hành và trải nghiệm thực tế. Bạn có thể tự học lập trình từ nhiều nguồn thông tin khác nhau hoặc tham gia các khóa học lập trình tại Trung tâm Đào tạo Nghề Lập Trình để tiết kiệm thời gian và thu thập nhiều kiến thức hơn. Học lập trình sẽ không khó nếu bạn biết cách, chúc bạn thành công!