20 Tính trừu tượng (Abstraction)

I. Định nghĩa tính trừu tượng

Tính trừu tượng (Abstraction) là một đặc tính quan trọng của lập trình hướng đối tượng (OOP), giúp che giấu các chi tiết thực thi bên trong và chỉ hiển thị các chức năng cần thiết của đối tượng.

• Ý nghĩa chính:
  • Tập trung vào cái cần làm, không phải làm như thế nào.
  • Tách biệt giao diện của đối tượng với việc triển khai nội bộ của nó.
• Ví dụ minh họa: Một lớp Vehicle cung cấp phương thức StartEngine() nhưng không quan tâm đến chi tiết cách động cơ khởi động (nhiên liệu, điện, v.v.).

II. Mục đích của tính trừu tượng

1. Giảm độ phức tạp:
   • Người dùng chỉ cần biết cách sử dụng đối tượng, không cần quan tâm đến các chi tiết bên trong.
2. Tăng tính bảo trì:
   • Khi có thay đổi trong chi tiết triển khai, mã nguồn sử dụng đối tượng không bị ảnh hưởng.
3. Tăng tính tái sử dụng mã:
   • Giao diện chung có thể được triển khai bởi nhiều đối tượng khác nhau.

III. Cách triển khai tính trừu tượng trong C#

Trong C#, tính trừu tượng được triển khai thông qua:

• Lớp trừu tượng (Abstract Class).
• Giao diện (Interface).

1. Lớp trừu tượng (Abstract Class)

• Một lớp trừu tượng không thể được khởi tạo trực tiếp và thường được sử dụng như một lớp cơ sở.
• Có thể chứa các phương thức trừu tượng (không có thân) và các phương thức thông thường (có thân).
• Cú pháp:

public abstract class ClassName
{
    public abstract void AbstractMethod();
    public void RegularMethod()
    {
        // Implementation
    }
}

• Ví dụ minh họa:

public abstract class Animal
{
    public abstract void MakeSound(); // Phương thức trừu tượng
    public void Sleep()
    {
        Console.WriteLine("Sleeping...");
    }
}

public class Dog : Animal
{
    public override void MakeSound()
    {
        Console.WriteLine("Bark");
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Animal myDog = new Dog();
        myDog.MakeSound();  // Output: Bark
        myDog.Sleep();      // Output: Sleeping...
    }
}

2. Giao diện (Interface)

• Một giao diện định nghĩa các phương thức và thuộc tính mà các lớp phải triển khai.
• Một lớp có thể triển khai nhiều giao diện, cung cấp tính linh hoạt cao.
• Cú pháp:

public interface InterfaceName
{
    void MethodName();
}

• Ví dụ minh họa:

public interface IMovable
{
    void Move();
}

public class Car : IMovable
{
    public void Move()
    {
        Console.WriteLine("Car is moving");
    }
}

public class Bicycle : IMovable
{
    public void Move()
    {
        Console.WriteLine("Bicycle is moving");
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        IMovable car = new Car();
        IMovable bicycle = new Bicycle();

        car.Move();      // Output: Car is moving
        bicycle.Move();  // Output: Bicycle is moving
    }
}

IV. Lợi ích của tính trừu tượng

1. Che giấu thông tin:
   • Che giấu các chi tiết không quan trọng, giúp người dùng tập trung vào các tính năng chính của đối tượng.
2. Tăng tính linh hoạt:
   • Cung cấp giao diện chung cho các lớp, cho phép chúng được sử dụng thay thế lẫn nhau trong mã nguồn.
3. Tăng tính tái sử dụng:
   • Các lớp triển khai giao diện hoặc kế thừa lớp trừu tượng có thể được sử dụng lại trong nhiều ngữ cảnh khác nhau.
4. Dễ dàng mở rộng:
   • Thêm các lớp mới mà không cần sửa đổi các phần mã hiện có.

V. Ứng dụng thực tế của tính trừu tượng

1. Xây dựng hệ thống quản lý:
   • Ví dụ: Một lớp Employee trừu tượng với các lớp cụ thể như Manager, Developer, và Intern triển khai các phương thức như CalculateSalary() theo cách riêng.
2. Tạo API ổn định:
   • Các giao diện giúp đảm bảo rằng các lớp triển khai tuân thủ một giao diện chung, dễ dàng tích hợp với các hệ thống khác.
3. Mô phỏng thực tế:
   • Ví dụ: Một giao diện IVehicle cho các loại phương tiện như Car, Bike, và Truck với các phương thức như Start() và Stop().

VI. Tính trừu tượng kết hợp với các đặc tính OOP khác

• Với tính đa hình:
  • Các lớp kế thừa lớp trừu tượng hoặc giao diện có thể triển khai các phương thức theo cách riêng, mang lại tính đa hình.
• Với tính kế thừa:
  • Lớp trừu tượng đóng vai trò là lớp cha, cung cấp cơ sở chung cho các lớp con.
• Với tính đóng gói:
  • Các lớp trừu tượng che giấu chi tiết thực thi, chỉ cung cấp giao diện cần thiết.

VII. Kết luận

Tính trừu tượng là công cụ mạnh mẽ trong lập trình OOP, giúp thiết kế các hệ thống phần mềm rõ ràng, dễ bảo trì và mở rộng.

“Trừu tượng không chỉ là che giấu chi tiết, mà còn là việc làm nổi bật những gì thực sự quan trọng.”