Phân trang đơn giản là ta sẽ chia một tập dữ liệu lớn và truyền cho user thành từng phần nhỏ hơn. Hãy tưởng tượng, bạn đang thiết kế một hệ thống backend cho phía frontend của một trang tin tức, phía FE muốn một lệnh API để có lấy dữ liệu các bài viết từ database của bạn.
Bài toán sẽ khá đơn giản nếu bạn chỉ có 10-20 bài viết, bạn chỉ cần làm theo cách truyền thống, lấy dữ liệu từ database từ backend, gửi một file json chứa dữ liệu cho FE, mọi thứ nghe có vẻ đơn giản.
Tuy nhiên khi tập dữ liệu của ta ngày càng lớn, ví dụ, lúc này 1 Model bài viết có rất nhiều trường (ảnh đại diện, chuyên mục, thời gian đăng, ….), và ta có hàng 1000-10000 bài viết, việc trả 1 lần tập dữ liệu lớn như thế sẽ làm chậm ở 2 chỗ:
Lấy toàn bộ dữ liệu từ database tốn thời gian
Truyền 1 lần dữ liệu lớn như vậy sẽ rất nặng, tốn tiền mạng thật sự của user (tải 1 file lớn mỗi lần), và lúc tải 1 file lớn như thế cũng rất chậm, tốn thời gian, gây khó chịu người dùng
Tổng kết 1
Khi đó, ta có thể sử dụng đến phân trang, và mỗi lần người dùng chỉ có thể xem 1 trang, ta chỉ gửi khoảng 10-15 bài viết 1 lần thôi, khi người dùng sang trang khác ta sẽ gửi tập dữ liệu khác, khá đơn giản.
Triển khai phân trang bằng Spring Boot
Triển khai Model
Triển khai Repository
Để có thể truy cập các JPA Entity trên từ database, ta sẽ tạo 1 PostRepository
JPARepository đã kế thừa sẵn một interface là PagingAndSortingRepository của Spring hỗ trợ việc phân trang và sắp xếp. Dù là một interface, không có implemention, nhưng khi chương trình khởi chạy, Spring sẽ tự động generate các code implemention thật cho chúng ta, thực thi các thao tác với database, và chúng ta chỉ cần define các method có sẵn thôi.
Phân trang
Do Spring đã làm đa số các phần code, giờ ta chỉ cần triển khai thêm 2 việc
Tạo một PostPageRequest class, implement từ Pageable interface của Spring
Truyền tham số cần tìm cho PostPageRequest
Khi implement interface Pageable, ta sẽ phải triển khai một số hàm. Lúc này class PostPageRequest sẽ như một object “trang” , kiểu trang 5 thì là một object Trang, trang 6 là một object khác. Từ object trang đó ta có thể lấy trang tiếp theo, trang phía trước, các bài viết trong trang,….
offset và limit
Bạn có thể thấy trong code trên có các tham số offset và limit. Hai tham số trong sql có ý nghĩa như sau
offset x : Lùi x kết quả từ dãy kết quả trả ra
limit y: Từ danh sách kết quả trả ra, lấy y kết quả đầu tiên.
Ví dụ: ta có các bài viết đánh số từ 1-100. offset 5 thì ta sẽ có danh sách là 6-100. limit tiếp 10 thì ta có danh sách 6-16…
Nếu bạn đã hiểu định nghĩa offset và limit, hãy thử đọc lại code bên trên, bạn sẽ dễ dàng hiểu được các method lấy trang tiếp theo, lấy trang trước, …. đang làm gì.
Tổng kết 2
Như vậy, ta đã triển khai được phân trang bằng Spring Boot, tuy nhiên liệu như vậy đã tối ưu cho trang web của bạn chưa?
Tối ưu limit và offset trong MySQL
Offset
Query Duration (ms)
0
1
50
1
1000
13
10000
150
25000
500
50000
930
100000
1750
Những biểu đồ và bảng
Ta có thể thấy, bằng việc dùng offset để lùi kết quả đi một đoạn, rồi lấy limit để lấy lượng bài ở trang đó nghe có vẻ rất đơn giản, dễ hiểu. Nhưng thực tế trong MySQL chúng được thực hiện như sau:
…the rows are first sorted according to the <order by clause> and then limited by dropping the number of rows specified in the <result offset clause> from the beginning…
…các dòng đầu tiên được sắp xếp (ví dụ theo id, thời gian đăng bài…) sau đó xóa x hàng đầu tiên được yêu cầu khi sử dụng offset
Nếu bạn nghĩ kĩ, câu lệnh offset chỉ nhận đúng 1 tham số: lượng dòng bị bỏ qua cho đến tập kết quả muốn nhận.
Cách duy nhất hệ thống database có thể làm điều này là lấy toàn bộ dữ liệu cần tìm, sau đó ném đi x hàng đầu bạn đã đặt ra yêu cầu. Khi offset đủ lớn, lượng công việc cho database sẽ rất nhiều và thời gian để truy vấn sẽ tăng khó kiểm soát.
Khi sử dụng offset, ta mở trang đầu tiên, trang thứ 2, thời gian mất chỉ 1ms (1 phần nghìn giây), gần như không có vấn đề gì.
Trang thứ 10000, 150ms, vẫn chưa nhận ra điều gì quá lo ngại
100000 1750ms, 1,75 giây.
Ta có thể thấy, nếu người dùng mở 1 trang càng xa, hiệu suất của trang sẽ càng giảm, việc một user mở trang thứ 10000 có thể gây vấn đề hiệu năng hơn nhiều cho database hơn 100 người dùng khác mở trang 1
Hướng khắc phục
Trước hết, ta cần tìm hiểu xem những hệ quản trị cơ sở dữ liệu đang làm gì để sắp xếp dữ liệu của chúng ta. Ta sẽ assume hệ cơ sở dữ liệu đang sử dụng một B-Tree để index database (một bản nâng cấp của cây nhị phân cân bằng).
Nếu bạn chưa từng nghe đến cụm từ trên, bạn có thể tìm hiểu ở link sau:
Lúc này database của chúng ta lưu dữ liệu theo dạng như sau:
Khi ta sử dụng offset 0, limit 5 để lấy 5 bài viết đầu tiên chẳng hạn, database sẽ chạy các kết quả sau
SELECT * FROM my_table ORDER BY id LIMIT 5
Tuy nhiên, với offset, sau khi offset 5 và limit 5, ta có
Như vậy, ta phải đi qua 5 cái đầu trước, bỏ dần nó, rồi sau đó mới limit 5 cái sau. Khá là tốn thời gian
Vấn đề: Database không biết điểm khởi đầu của trang tiếp theo ở đâu, vì vậy nó cứ phải bỏ dần các hàng phía trước cho đến khi đến được vị trí chỉ định
=> Khắc phục: Ta nhớ xem vị trí lần cuối là ở đâu ?
Kĩ thuật: keyset pagination and seek method
Ở một số trang web, bạn sẽ thấy, bạn không thể đi đến thẳng trang cuối, hoặc nhảy đến 1 trang bất kì, mà thông thường sẽ có nút để sang trang kế và trang phía trước. Như vậy ta có thể assume rằng:
Người dùng sẽ chỉ mở trang 10 sau khi mở trang 9.
Vậy, ta chỉ cần nhớ vị trí cuối cùng của bài viết ở trang 9 là ở id bao nhiêu, rồi dùng WHERE để truy vấn từ điểm đó, chứ không cần bỏ dần để đi đến điểm đó nữa
SELECT * FROM my_table WHERE id > 21 ORDER BY id LIMIT 5
Ví dụ: Sort theo thời gian
SELECT *
FROM my_table
WHERE (update_date = '2017-12-21' AND id > 21)
OR update_date > '2017-12-21'
ORDER BY update_date,id LIMIT 5
Cơ bản là ta sẽ chỉ lấy các bài viết có cùng thời gian đăng như bài viết cuối và id > , hoặc thời gian lớn hơn bài viết cuối
Tổng kết
Phương pháp keyset pagination and seek giúp tối ưu việc phân trang cho các bài toán lớn hơn rất nhiều (Tham khảo biểu đồ trên)
Getter, Setter là các method để lấy dữ liệu và cập nhật dữ liệu cho các trường của 1 class
Như ví dụ trên, thay vì viết
Account taiKhoan;
taiKhoan.ID = 10;
//Thay vì viết như trên để cập nhật dữ liệu cho một object Account có ID thành 10, ta sẽ viết rằng
taiKhoan.setID(10);
Tại sao cần phải tạo ra getter, setter như vậy?
Để ngắn hơn chăng? Để đơn giản hơn? Cũng không phải, cách viết hàm trong một số trường hợp còn làm code dài hơn và khó đọc hơn là set thẳng trực tiếp, lí do thực sự là, việc này áp dụng tính chất đóng gói (encapsulation) của OOP.
Tính đóng gói (Encapsulation) từ Getter, Setter
Khi sử dụng getter, setter, ta sẽ để access cho các biến trong class thành private, và để cho các phương thức get, set là public. Lúc này, để có thể truy cập hay cập nhật dữ liệu của các biến của 1 object, ta chỉ còn 1 con đường duy nhất thông qua getter setter
Điều này giúp cho ta có thể thêm một lớp validation (xác thực) dữ liệu khi tác động đến dữ liệu của 1 object. Ví dụ, một con mèo không thể có chiều cao là 0 được, một đồ vật phải luôn có trọng lượng,….
Do lúc này, cách duy nhất để thay đổi chiều cao của con mèo chỉ có thể qua setHeight, ta luôn đảm bảo dữ liệu của chúng ta được xác minh.
Tổng kết
Việc sử dụng getter, setter và sử dụng access modifier (private) cho các biến và public cho getter/setter giúp ta đóng gói class, chỉ để lại duy nhất 1 con đường để truy cập/cập nhật
Khi chỉ còn 1 con đường, lập trình viên có thể thêm 1 lớp xác thực để tránh dữ liệu bị cập nhật xấu, sai.
Java được biết đến là ngôn ngữ lập trình bậc cao, hướng đối tượng và giúp bảo mật mạnh mẽ, và còn được định nghĩa là một Platform. Java được phát triển bởi Sun Microsystems, do James Gosling khởi xướng và ra mắt năm 1995. Java vẫn được sử dụng rất nhiều trong các dự án công nghệ mới. Tên ban đầu của Java là OAK, sau đó được Sun Microsystem đổi tên vào năm 1995 và tập trung phát triển các sản phẩm theo trend www (world wide web). Năm 2009, Java được mua lại bởi Oracle.
Các nguyên tắc thiết kế hướng đối tượng – SOLID
SOLID nghĩa là gì
Nguyên tắc SOLID là một phương pháp tiếp cận hướng đối tượng trong thiết kế cấu trúc phần mềm được sử dụng trong Java. Robert C. Martin là người đã đưa ra ý tưởng này (còn được biết đến với tên Uncle Bob). Năm nguyên tắc này đã làm thay đổi toàn bộ lĩnh vực lập trình hướng đối tượng, cũng như cách các phần mềm được viết ra. Nguyên tắc SOLID cũng đảm bảo rằng phần mềm có tính chất mô-đun (dễ tái sử dụng và dùng trong nhiều vị trí), dễ hiểu, dễ gỡ lỗi và dễ refactor (tái cấu trúc, cập nhật).
S: Single responsibility principle – Nguyên tắc một chức năng
O: Open-closed principle – Nguyên tắc đóng và mở
L: Liskov substitution principle – Nguyên tắc thay thế
I: Interface segregation principle – Nguyên tắc chia nhỏ
D: Dependency inversion principle – Nguyên tắc đảo ngược phụ thuộc
Lí do nên áp dụng các nguyên tắc SOLID
Clean: Nguyên tắc SOLID giúp code clean, dễ nhìn hơn và chuẩn hoá format của code để nhiều người hiểu hơn.
Dễ bảo trì: Code dễ bảo trì, sửa lỗi hơn.
Tính co giãn: Dễ dàng refactor, tái cấu trúc lại code. Dễ dàng phát triển các tính năng mới sau này
Tối ưu: Giảm bớt các code dư thừa.
Kiểm nghiệm: Viết unit test dễ hơn
Dễ đọc: Giúp code đọc dễ hiểu hơn
Độc lập: Code hoạt động độc lập, ít phụ thuộc các phần khác, giảm thiểu lỗi
Tái sử dụng: Code được chia nhỏ và độc lập như các module, dễ dàng sử dụng lại.
SOLID trong Java
Nguyên tắc 1: Single responsibility principle – Nguyên tắc một chức năng
Nguyên tắc này được phát biểu như sau:
Một class chỉ nên giữ 1 trách nhiệm duy nhất, chỉ có thể sửa đổi class với 1 lý do duy nhất.
A class should have one and only one reason to change, meaning that a class should have only one job.
Theo nguyên lí này, mỗi class chỉ nên có một vai trò duy nhất. Tức là bạn có thể để 1 class có rất nhiều chức năng, làm đủ thứ, với nhiều method khác nhau. Tuy nhiên việc nhét toàn bộ chức năng vào 1 class khiến code khó bảo trì, khó hiểu hơn, và xử lí một phần nhỏ của cả một class chứa rất nhiều chức năng này có thể làm lỗi toàn bộ các chức năng khác.
Hãy thử xem một class sau:
Việc cho toàn bộ các phương thức gộp vào 1 class NguoiChoi như này đã vi phạm quy tắc, thực hiện rất nhiều thay đổi chỉ trong 1 class như lấy dữ liệu từ database, chuyển sang json để trả về, di chuyển nhân vật, …. Sau này khi nâng cấp thêm chức năng, class này ngày càng phình to ra. Khiến cho việc bảo trì, nâng cấp, test, …. trở lên khó khăn hơn sau này.
Thay vì vậy, ta có thể chuyển thành như sau
Lúc này mỗi class sẽ độc lập hơn và các luồng hoạt động cũng sẽ rõ ràng hơn, khi có lỗi xảy ra hay cần nâng cấp chức năng, bạn có thể dễ dàng sửa đổi vào các class trong 1 luồng chứ không phải thay đổi hay thêm mọi thứ vào 1 class và khiến chúng phình to hơn nữa.
Tuy số lượng class nhiều hơn những việc sửa chữa sẽ đơn giản hơn, dễ dàng tái sử dụng hơn, class ngắn hơn nên cũng ít bug hơn.
Một số ví dụ về nguyên tắc SRP cần xem xét có thể cần được tách riêng bao gồm: Persistence, Validation, Notification, Error Handling, Logging, Class Instantiation, Formatting, Parsing, Mapping, …
Nguyên tắc 2: Open-closed principle – Nguyên tắc đóng và mở
Nguyên tắc này được phát biểu như sau:
Có thể thoải mái mở rộng 1 class, nhưng không được sửa đổi bên trong class đó.
Objects or entities should be open for extension, but closed for modification.
Nghe qua thấy nguyên lý có sự mâu thuẫn do thường chúng ta thấy rằng dễ mở rộng là phải dễ thay đổi, đằng nay dễ mở rộng nhưng không cho thay đổi. Thực sự theo nguyên lý này, chúng ta không được thay đổi hiện trạng của các lớp có sẵn, nếu muốn thêm tính năng mới, thì hãy mở rộng class cũ bằng cách kế thừa để xây dựng class mới. Làm như vậy sẽ tránh được các tình huống làm hỏng tính ổn định của chương trình đang có.
Theo nguyên tắc này, sau khi thiết kế một class với một số chức năng nhất định, cần đảm bảo các chức năng này hoạt động trơn tru trong tương lai, tránh sửa đổi thêm sau này. Như vậy, class luôn “đóng – closed” cho các sửa đổi vào các chức năng đã được thiết kế trước, nhưng lại phải “mở – open” để mở rộng tính năng hơn, để mở thì có 1 số cách phổ biến như:
Tạo ra một class kế thừa
Viết lại chức năng hàm đó từ class cha
Nâng cấp chức năng/hàm của class cha ở class con
Lấy ví dụ như sau:
Với cách thiết kế như trên, khi ta có các class con kế thừa từ class cha NguoiChoi, và cần kiểm tra xem class con có hệ là gì, hay ví dụ ta cần tạo thêm nhiều class con khác tương tự, ta lại phải thêm nhiều if else vào class gốc. Thay vào đó, ta nên thiết kế như sau:
Lúc này, khi cần nâng cấp thêm nhiều hệ mới cho hệ thống, ta chỉ cần tạo các class con và sử dụng chức năng của class chính, không cần thực hiện trực tiếp vào class chính nữa.
Lợi ích của nguyên lý này là đôi khi chúng ta cần sử dụng các class từ các nguồn thư viện thứ 3, hoặc từ chính các thư viện có sẵn trong Java. Chúng ta có thể dễ dàng extend và tạo các class con mới kế thừa từ class cha để phục vụ cho một mục đích, chức năng mới của dự án, mà không cần quá lo lắng về class cha sẽ bị lỗi do ta đã không sửa đổi chúng.
Tuy nhiên, việc kế thừa class cha có thể dẫn tới việc chức năng các class con lại quá khác nhau và không có chung ý nghĩa, nên chú ý vào ý nghĩa của các chức năng, tránh tạo ra quá nhiều class dẫn xuất. Mặc dù những sửa đổi nhỏ trong class thường không ảnh hưởng, chúng ta cũng cần phải test cẩn thận. Và đó là lý do chính tại sao chúng ta cần phải viết test case cho các chức năng, để có thể nhận thấy hành vi không mong muốn xảy ra trong code.
Lúc này, ta có thể sử dụng interface như các bản thiết kế cha để có thể làm các chức năng mở rộng sau này, việc sử dụng interface cũng giúp code đạt thêm tính “Loose coupling” – “liên kết lỏng” hơn và tránh sự phụ thuộc quá chặt chẽ vào các class.
Nguyên tắc 3: Liskov substitution principle – Nguyên tắc thay thế
Barbara Liskov đã đưa ra nguyên tắc Liskov Substitution Principle (LSP) này. Nguyên tắc này cho rằng: trong kế thừa, các class con, class kế thừa phải luôn có thể thay thế được class cha. Tức là, nếu class A kế thừa từ class B, thì mình luôn có thể sử dụng class A thay cho class B mà các chức năng không bị thay đổi.
Lấy ví dụ về hình vuông và hình chữ nhật
Như trong toán học được dạy ở các cấp dưới, ta hay được nghe là “hình vuông cũng là hình chữ nhật”, Nhìn ví dụ trên ta thấy mọi tính toán đều rất hợp lý. Do hình vuông có 2 cạnh bằng nhau, mỗi khi set độ dài 1 cạnh thì ta set luôn độ dài của cạnh còn lại bằng cách viết đè phương thức set chiều cao và set chiều rộng.
Tuy nhiên, class HinhVuong sau khi kế thừa class HinhChuNhat đã làm thay đổi các đặc tính vốn có của HinhChuNhat, dẫn đến vi phạm LSP. Thử với một ví dụ như sau
Rõ ràng, lúc này ta khai báo một object class HinhChuNhat theo HinhVuong, set chiều cao và chiều rộng, nhưng do ta đã ghi đè hàm set chiều cao chiều rộng nên chiều cao chiều rộng bị cập nhật thành 10, và tính diện tích ra là 10×10 = 100, rõ ràng không đúng vì hình chữ nhật đúng ra diện tích là 5×10 = 50, hay có thể nói là: Class HinhVuong không thể dùng thay thế cho class HinhChuNhat
Những vi phạm về nguyên lý LSP
Các lớp dẫn xuất có các phương thức ghi đè phương thức của lớp cha nhưng với chức năng hoàn toàn khác.
Các lớp dẫn xuất có phương thức ghi đè phương thức của lớp cha là một phương thức rỗng.
Các phương thức bắt buộc kế thừa từ lớp cha ở lớp dẫn xuất nhưng không được sử dụng.
Phát sinh ngoại lệ trong phương thức của lớp dẫn xuất.
Đây là nguyên lý… dễ bị vi phạm nhất, nguyên nhân chủ yếu là do sự thiếu kinh nghiệm khi thiết kế class. Thuông thường, design các class dựa theo đời thật: hình vuông là hình chữ nhật, file nào cũng là file. Tuy nhiên, không thể bê nguyên văn mối quan hệ này vào code. Hãy nhớ 1 điều:
Trong thực tế, A là B (hình vuông là hình chữ nhật) không có nghĩa là class A nên kế thừa class B. Chỉ cho class A kế thừa class B khi class A thay thế được cho class B.
Nguyên lý này ẩn giấu trong hầu hết mọi đoạn code, giúp cho code linh hoạt và ổn định mà ta không hề hay biết. Ví dụ như trong Java, ta có thể chạy hàm foreach với List, ArrayList, LinkedList bởi vì chúng cùng kế thừa interface Iterable. Các class List, ArrayList, … đã được thiết kế đúng LSP, chúng có thể thay thế cho Iterable mà không làm hỏng tính đúng đắn của chương trình.
Theo đó, để sửa vấn đề hình vuông – hình chữ nhật trên, ta nên để chúng cùng kế thừa một class Shape như sau
Lúc này việc set các chiều cao và chiều rộng thì chỉ class con mới có, và không vi phạm nguyên tắc LSP.
Việc thiết kế áp dụng theo nguyên tắc LSP giúp chúng ta giảm bớt quá lạm dụng việc kế thừa trong class. Ý nghĩa của các chức năng không được thay đổi để có thể sử dụng ở nhiều phạm vi khác nhau hơn.
Nguyên tắc 4: Interface segregation principle – Nguyên tắc chia nhỏ
Nguyên tắc này được phát biểu như sau:
Thay vì dùng 1 interface lớn, ta nên tách thành nhiều interface nhỏ, với nhiều mục đích cụ thể.
Many client-specific interfaces are better than one general-purpose interface.
Theo nguyên tắc ISP, một class con khi implement các interface thì không nên bị bắt buộc implement các phương thức mà mình không sử dụng bao giờ. Theo cách hiểu trên, nguyên tắc này sẽ ưu tiên việc chia nhỏ các interface ra thành các phương thức sử dụng cho các mục đích đặc thù hơn, tránh sử dụng cả một interface lớn.
Hay nói một cách khác, khi ta implement một interface trong 1 class, mà có 1 vài phương thức mình cứ phải kế thừa dù cũng không cần thiết không phải một cách hay. Ngắn gọn là: Không một client nào nên bị bắt buộc phải kế thừa một phương thức nào đó mà nó không dùng
Hãy tưởng tượng chúng ta có 1 interface lớn, khoảng 100 methods. Việc implements sẽ khá cực khổ, ngoài ra còn có thể dư thừa vì 1 class không cần dùng hết 100 method. Khi tách interface ra thành nhiều interface nhỏ, gồm các method liên quan tới nhau, việc implement và quản lý sẽ dễ hơn.
Như vậy, việc class Bike implement interface Vehicle khiến class Bike phải viết lại cả hàm openDoor() mở cửa, dù xe đạp thì không có cửa, và thường thì ta sẽ phải để nó rỗng. Như vậy khiến code bị dư thừa và nếu mở rộng ra thì các class con ngày càng bị phình to, khó bảo trì hơn
Việc áp dụng nguyên tắc trên giúp code dễ đọc và dễ quản lí bảo trì hơn. Giảm bớt code dư thừa và chỉ phải viết các phương thức cần thiết.
Nguyên tắc 5: Dependency inversion principle – Nguyên tắc đảo ngược phụ thuộc
Lấy ví dụ:
Như ta thấy, các thiết bị như tai nghe dùng cổng 3.5mm, điện thoại Android dùng dây sạc TypeC, điện thoại IOS dùng dây sạc Lightning, cổng cắm của Camera cũng khác, …
Vậy khi ta làm dây sạc, dây kết nối cho các máy này. Ta có chọn trước là nó sẽ dùng cho thiết bị nào không? Rõ ràng là không, các dây sạc này (các module cấp thấp) không quy định là nó dùng cho module cấp cao nào, mà chính các thiết bị như máy ảnh, điện thoại, tai nghe mới quy định nó dùng module cấp thấp nào.
Nguyên tắc này được phát biểu như sau:
Các module cấp cao không nên phụ thuộc vào các modules cấp thấp. Cả 2 nên phụ thuộc vào abstraction.
Interface (abstraction) không nên phụ thuộc vào chi tiết, mà ngược lại. ( Các class giao tiếp với nhau thông qua interface, không phải thông qua implementation.)
High-level modules should not depend on low-level modules. Both should depend on abstractions.
Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions.
Ví dụ, ta đang thiết kế một hệ thống thanh toán bằng ngân hàng như sau:
Ví dụ lúc này, ta cần thêm phương thức thanh toán bằng tiền mặt, cần có thêm một số tham số thì sao?
Ta thấy lúc này ta lại phải sửa đổi ở module cấp cao (highlevel module) là CuaHang, thêm if else để xử lí phương thức mới, mà sau này, nếu thêm các phương thức mới nữa, ta lại cứ phải thêm rất nhiều if else vào cái class lớn này.
Nó đã vi phạm 2 nguyên tắc là nguyên tắc (Nguyên tắc đảo ngược phụ thuộc) vì một class level cao hơn lại khai báo các chi tiết của class level bé hơn, hơn nữa lại còn sai về (Nguyên tắc một chức năng) vì đã khai báo nhiều chức năng hơn trong class lớn. Đúng ra class lớn chỉ nên thực hiện thanh toán thôi, còn cụ thể thanh toán thế nào thì phải là class khác.
Áp dụng nguyên tắc Dependency inversion principle – Nguyên tắc đảo ngược phụ thuộc
Lúc này các module cấp cao high-level là CuaHang đã có một interface ở giữa là PhuongThucThanhToan với các chức năng của các lớp cấp thấp (low-level module) như ThanhToanTienMat, ThanhToanNganHang. Ta đã đảo ngược sự phụ thuộc.
Như vậy, khi ta muốn thêm các lớp thanh toán khác như PayPal, Thẻ tín dụng, ví điện tử,…. Ta chỉ cần viết thêm các class con khác kế thừa từ interface PhuongThucThanhToan, chứ không cần động gì vào các code cũ này nữa.
Team mình tham gia – JadeG gồm 5 thành viên đã giành vị trí Top 2 cho Track Fintech – Trợ lý ảo tài chính thông minh
Đây là lần đầu mình tham gia một sự kiện hackathon, cùng nhau làm việc, ăn ngủ, nằm sàn lạnh để cố gắng đạt được kết quả. Trước khi đi thì mình nghĩ hackathon sẽ mở cho đại đa số các bạn sinh viên nên đề thi sẽ khá là dễ, nhưng lúc công bố thành viên thì shock ngang luôn, rất nhiều anh chị sinh viên năm 4-5 sắp ra trường, có cả các anh chị đang đi làm tại các công ty lớn. Phần chuẩn bị của Junction từ đồ ăn, các buổi khai mạc workshop cũng rất chuyên nghiệp, làm mình cũng thấy có phần bất ngờ với cuộc thi lớn đến vậy.
Chuẩn bị trước kì thi:
Trước kì thi với các hint từ ban tổ chức về một trợ lý ảo, nhóm mình cũng đã lập xong và có các buổi meeting để thảo luận trước ý tưởng. Với ý tưởng ban đầu là một chat bot hỗ trợ chuyển tiền cơ bản, kèm thêm các chức năng cho quán ăn có thể tạo, … dạng như một ứng dụng Shopee Food.
Các nội dung bọn mình liệt kê ra ở khâu chuẩn bị
Dù nói là track thi về công nghệ tài chính, nhưng yêu cầu lại là xây dựng một trợ lý ảo về A.I, và thực sự không có ai trong nhóm biết A.I cả =)))
Ngày 1:
Đa số các nội dung trong ngày đầu tiên là buổi khai mạc, công bố đề thi, các sự kiện workshop bên lề. Do mới đặt chân lên Viettel Academy nên nhóm mình chạy lung tung đi chơi là chính =)))
Buổi khai mạc của Junction X Hackathon Hanoi 2023
Khi tới phòng thi mình mới biết nhiều nhóm khác đã chuẩn bị cả sản phẩm, model A.I, … và đến đây chỉ hoàn thiện thêm. Còn mình chỉ có một file Google Doc với vài phác hoạ cơ bản, cả nhóm rất sốc với tiến độ của các team khác. Mọi người bảo nhau là đến đây ăn bánh của BTC là vui rồi :3
Phòng thi Fintech
Do điều kiện của cuộc thi nên đêm đầu tiên nhóm mình đã phải ngủ lại luôn tại phòng, trong lúc ngủ mình vẫn thấy các nhóm khác đang miệt mài code, nên khi đến 4-5h sáng mình lại phải ngồi dậy làm tiếp ._.
Ngày 2:
Ngày 2 là thời gian chính của cuộc thi, sau khi đã có các bản nội dung mới cho ứng dụng từ đề thi chính thức ở ngày 1. Nhóm mình đã ngay lập tức đi vào khâu triển khai ứng dụng thực tế.
Đến tối còn có một bạn trong phòng đến xem Tarot :vv
Sau khi nghe ý tưởng của nhóm mình, các anh chị Mentor cũng đã giúp đỡ rất nhiều và cho nhóm mình nhiều lời khuyên về cách cải tiến sản phẩm, hướng đi sát với đề thi hơn. Nhưng cũng đồng nghĩa nhiều phần nhóm mình cần đập đi xây lại..
Ngày 3:
Ngày 3 cuối cùng chỉ còn khoảng 12h tiếng để chuẩn bị và hạn deadline là 12h trưa.
Sau khi nộp bài thì các anh chị mentor có gọi nhóm mình lên để thuyết trình thêm về ý tưởng của team.
Trong lúc thuyết trình thì 2 anh chị mentor cứ bảo “Tiếp đi em”, mình cũng đã nghĩ “Thôi chắc là đi về rồi :v”
Bằng nhiều lý do may mắn, đội mình đã giành được Top 2 Track Fintech ._.
P-Connect is an Android app written in Java, developed by quochungcyou, made during ProGApp competition in one month. It provides a comprehensive experience with its user-friendly UI/UX, smooth animations, and top performance. With fast loading times and an elegant design, P-Connect offers a plethora of features such as the latest headlines, chat functions, and even a small dating app. Additionally, the code is clean and organized with an MVC structure to ensure maximum efficiency.
Prerequisites
To run this software, you need an editor with java support, java – version 11 or higher,android-studio
Install java 11 using the commands: sudo apt updatesudo apt install openjdk-11-jre-headless
MIT License
Copyright (c) 2023 QuocHung
Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
in the Software without restriction, including without limitation the rights
to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
furnished to do so, subject to the following conditions:
The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
copies or substantial portions of the Software.
THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
SOFTWARE.
Swing trong Java là một bộ công cụ Giao diện Người dùng Đồ họa (GUI) bao gồm các thành phần GUI. Swing cung cấp một bộ widget và gói phong phú để tạo ra các thành phần GUI tinh vi cho các ứng dụng Java. Swing là một phần của Java Foundation Classes (JFC), là một API để lập trình Java GUI cung cấp GUI.
Thư viện Java Swing được xây dựng dựa trên Bộ công cụ tiện ích con trừu tượng Java ( AWT ), một bộ công cụ GUI phụ thuộc vào nền tảng cũ hơn. Bạn có thể sử dụng các thành phần lập trình GUI đơn giản của Java như nút, hộp văn bản, v.v., từ thư viện và không phải tạo các thành phần từ đầu. Tuy nhiên, nó lại khác với AWT ở chỗ bộ công cụ này thuộc loại nền tảng độc lập, bao gồm các thành phần nhẹ và phức tạp hơn AWT.
Gói javax.swing cung cấp các lớp cho java swing API như JButton, JTextField, JTextArea, JRadioButton, JCheckbox, JMenu, JColorChooser, etc..
Sử dụng
Java Swing được dùng để hỗ trợ tạo giao diện đồ hoạ người dùng (với Java).
Bộ công cụ này cung cấp các bộ điều khiển nâng cao như thanh trượt, colorpicker, Tree, TabbedPane và bảng điều khiển,..
Swing có những đặc điểm:
Độc lập với thiết bị.
Có thể tuỳ chỉnh, mở rộng.
Khá nhẹ.
Có thể cấu hình.
Các lớp và phân tầng Java Swing
Các phương thức thường gặp ở lớp Component
Phương thức
Mô tả
public void add(Component c)
thêm một thành phần vào thành phần khác.
public void setSize(int width, int height)
thiết lập kích thước của thành phần.
public void setLayout(LayoutManager m)
thiết lập trình quản lý bố cục (layout) cho thành phần.
public void setVisible(boolean b)
thiết lập khả năng hiển thị của thành phần. Nó theo mặc định là false (ẩn)
Một số thành phần cơ bản
JButton – Nút bấm
Nó được dùng để tạo ra một nút (button) có tên.
Việc sử dụng ActionListener sẽ dẫn đến một số hành động khi nút được nhấn.
Nó kế thừa lớp AbstractButton và độc lập với nền tảng.
JTextField – Ô nhập
Nó kế thừa lớp JTextComponent và dùng để cho phép chỉnh sửa dòng đơn.
JScrollBar – Thanh cuộn
JPanel – Thành phần chứa
Kế thừa lớp JComponent, cung cấp không gian cho một ứng dụng (có thể đính kèm bất kỳ thành phần nào khác).
Một Package (gói) trong Java là một nhóm các class, interface và các package con tương tự, liên quan đến nhau. Chúng ta có thể coi package giống như là một folder.
Các package trong Java được sử dụng để tránh việc xung đột trong khi đặt tên, để kiểm soát truy cập, giúp bạn tìm kiếm và sử dụng các class, interface… một các dễ dàng hơn.
Phân loại
a. Các package có sẵn trong Java API:
java.lang: Chứa các lớp hỗ trợ ngôn ngữ (ví dụ: lớp được định nghĩa các kiểu dữ liệu nguyên thủy, các phép toán). Package này được import tự động.
java.io: Chứa lớp để hỗ trợ input / output (I/O)
java.util: Chứa các lớp tiện ích thực hiện các cấu trúc dữ liệu như danh sách liên kết, dictionary và hỗ trợ cho các hoạt động date / time.
java.applet: Chứa các lớp để tạo Applet.
java.awt: Chứa các class để triển khai các thành phần cho giao diện người dùng đồ họa (ví dụ như button, menu,…).
java.net: Chứa các lớp để hỗ trợ các thao tác trong mạng (network).
b. Package do người dùng tự định nghĩa
Lợi thế của việc sử dụng Package
Package được sử dụng để phân loại lớp và interface giúp dễ dàng bảo trì.
Package cung cấp bảo vể truy cập
Package khắc phục được việc đặt trùng tên.
Triển khai Package
Nếu tên package là traidat.vietnam.hanoi, khi đó có 3 thư mục là: traidat, vietnam, hanoi. Package traidat chứa subpackage – package con vietnam, sau đó package vietnam lại chứa subpackage là hanoi
Tên package thường được viết thường hết các chữ cái, và ghi rõ nghĩa của các class nằm trong package. VD package “math” chứa các class toán học, …
Để có thể sử dụng các phương thức, … của class TenClass này. Ta có thể gọi
Exception trong Java
Định Nghĩa
Exception (ngoại lệ) là một tình trạng bất thường. Trong java, ngoại lệ là một sự kiện làm gián đoạn luồng bình thường của chương trình. Nó là một đối tượng được ném ra tại runtime.
VD: Một chiếc ô tô đang chạy bình thường trên đường, thì bỗng nhiên dừng lại – chương trình dừng lại (RTE – Run Time Error), lúc này do ô tô hết xăng không chạy được nữa, vậy việc “hết xăng” là một ngoại lệ – sự bất thường bỗng xảy ra trong chương trình
Các loại Exception
Checked Exceptions: Các Exceptions là lớp extends từ lớp Throwable ngoại trừ RuntimeException và Error. Các Checked Exception được kiểm tra tại compile-time (Lúc chương trình được biên dịch)
Unchecked Exception: Các lớp extends từ RuntimeException được gọi là Unchecked Exception, ví dụ: ArithmeticException, NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException,… Các Exception này thường xảy ra khi lỗi đó không lường trước được.
Error: Đây là các lỗi không thể cứu chữa được, không thể làm gì khi nó xảy ra được nữa (VD: Hết ram, …)
VD: Khi ta chuẩn bị đi ra ngoài, ta sợ trời có thể mưa nên đã phòng sẵn một cái ô.
Việc trời mưa ta đã lường trước được, nên gọi là Checked Exception, và ta đã khai báo “cái ô” để chuẩn bị trước.
Tuy nhiên có một số vấn đề khác ta không lường được, ví dụ có một vũng nước trên đường, có một cái ô tô chắn không ra khỏi nhà (Các vấn đề phải thực thi chương trình, đi ra ngoài mới có thể gặp)
Checked Exceptions
IOException: Ngoại lệ liên quan đến file input / output
SQLException: Ngoại lệ liên quan đến cú pháp SQL
DataAccessException: Ngoại lệ liên quan đến việc truy cập CSDL
ClassNotFoundException: Bị ném khi JVM không thể tìm thấy một lớp mà nó cần, do lỗi dòng lệnh, sự cố đường dẫn hoặc tệp, class bị thiếu…
InstantiationException: Ngoại lệ khi cố gắng tạo đối tượng của một abstract class hoặc interface
UnChecked Exceptions
NullPointerException: Ngoại lệ bị ném ra khi cố gắng truy cập một đối tượng có biến tham chiếu có giá trị hiện tại là null
ArrayIndexOutOfBound: Ngoại lệ khi cố gắng truy cập một phần tử vượt quá độ dài của mảng
IllegalArgumentException: Ngoại lệ bị ném ra khi một phương thức nhận được một đối số được định dạng khác với phương thức mong đợi.
IllegalStateException: Ngoại lệ bị ném ra khi trạng thái của môi trường không phù hợp với hoạt động cố gắng thực hiện, ví dụ: Sử dụng Scanner đã bị đóng.
NumberFormatException: Ngoại lệ bị ném khi một phương thức chuyển đổi một Chuỗi thành số nhưng không thể chuyển đổi.
ArithmeticException: Lỗi số học, chẳng hạn như chia cho 0.
Xử lí Exception
Khối lệnh try-catch:
Lưu ý: Bạn có thể sử dụng nhiều khối catch với một khối try duy nhất. (Xử lí nhiều lỗi khi thử làm gì đó)
Khối lệnh finally:
Khối lệnh finally trong java được sử dụng để thực thi các lệnh quan trọng như đóng kết nối, đóng cả stream,…
Khối lệnh finally trong java luôn được thực thi cho dù có ngoại lệ xảy ra hay không hoặc gặp lệnh return trong khối try.
Quy tắc:
Đối với mỗi khối try, có thể có không hoặc nhiều khối catch, nhưng chỉ có một khối finally.
Khối finally sẽ không được thực thi nếu chương trình bị thoát (bằng cách gọi System.exit() hoặc xảy ra một lỗi không thể tránh khiến chương trình bị chết).
Custom Exception
Chúng ta có thể khai báo 1 class mới và extends Exception để trở thành 1 ngoại lệ checked
Chúng ta có thể khai báo 1 class mới và extends RuntimeException để trở thành 1 ngoại lệ unchecked
Collection trong java là một root interface trong hệ thống cấp bậc Collection. Java Collection cung cấp nhiều interface (Set, List, Queue, Deque,…) và các lớp (ArrayList, Vector, LinkedList, PriorityQueue, HashSet, LinkedHashSet, TreeSet,…)
Collections
Collections trong java là một khuôn khổ cung cấp một kiến trúc để lưu trữ và thao tác tới nhóm các đối tượng. Tất cả các hoạt động mà bạn thực hiện trên một dữ liệu như tìm kiếm, phân loại, chèn, xóa,… có thể được thực hiện bởi Java Collections.
Hệ thống cấp bậc Collection
Gói java.util chứa tất cả các lớp và interface của Collection
Các phương thức
Iterable interface chứa dữ liệu thành viên Iterator interface.
Giao tiếp Iterator cung cấp phương tiện để lặp đi lặp lại các thành phần từ đầu đến cuối của một collection.
Ngoài ra, ta còn có thể làm việc với Collection thông qua Iterator Interface.
Phương thức
Mô tả
public boolean hasNext()
Nó trả về true nếu iterator còn phần tử kế tiếp phần tử đang duyệt.
public object next()
Nó trả về phần tử hiện tại và di chuyển con trỏ trỏ tới phần tử tiếp theo.
public void remove()
Nó loại bỏ phần tử cuối được trả về bởi Iterator. Nó hiếm khi được sử dụng.
Một số method của Interface Collection. Các method này sẽ được các Interface con kế thừa lại:
Phương thức
Mô tả
boolean add(Object element)
Được sử dụng để chèn một phần tử vào collection.
boolean addAll(Collection c)
Được sử dụng để chèn các phần tử collection được chỉ định vào collection gọi phương thức này.
boolean remove(Object element)
Được sử dụng để xóa phần tử từ collection.
boolean removeAll(Collection c)
Được sử dụng để xóa tất cả các phần tử của collection được chỉ định từ collection gọi phương thức này.
boolean retainAll(Collection c)
Được sử dụng để xóa tất cả các thành phần từ collection gọi phương thức này ngoại trừ collection được chỉ định.
int size()
Trả lại tổng số các phần tử trong collection.
void clear()
Loại bỏ tổng số của phần tử khỏi collection.
boolean contains(Object element)
Được sử dụng để tìm kiếm phần tử.
boolean containsAll(Collection c)
Được sử dụng để tìm kiếm collection được chỉ định trong collection.
Iterator iterator()
Trả về một iterator.
Object[] toArray()
Chuyển đổi collection thành mảng (array).
boolean isEmpty()
Kiểm tra nếu collection trống.
boolean equals(Object element)
So sanh 2 collection.
int hashCode()
Trả về số hashcode của collection.
Collections chỉ chứa static method. Một số method của collections:
Phương thức
Mô tả
void sort()
sắp xếp collections
min(), max()
trả về phần tử nhỏ nhất /lớn nhất trong Collection
int binarySearch()
tìm kiếm nhị phân một giá trị
void reverse()
đảo ngược collections
void copy()
Sao chép tất cả các phần tử từ một danh sách này sang một danh sách khác.
int frequency()
Trả về số lượng các phần tử có trong bộ sưu tập được chỉ định bằng đối tượng được chỉ định.
int indexOfSubList()
Trả về vị trí bắt đầu của lần xuất hiện đầu tiên của danh sách mục tiêu được chỉ định trong danh sách nguồn quy định, hoặc -1 nếu không tìm thấy đối tượng chỉ định.
CÁC COLLECTION THƯỜNG GẶP
List
List là một interface trong java. Nó chứa các phương thức để chèn và xóa các phần tử dựa trên chỉ số index.
Khai báo của interface List trong Java:
Các method của List thường dùng:
Phương thức
Mô tả
void add(int index, Object element)
Nó được sử dụng để chèn các phần tử vào list tại chỉ số index.
boolean addAll(int index, Collection c)
Nó được sử dụng để chèn tất cả các yếu tố của c vào danh sách tại chỉ số index.
object get(int index)
Nó được sử dụng để trả về đối tượng được lưu trữ tại chỉ số index trong list.
object set(int index, Object element)
Nó được sử dụng để gán phần tử cho vị trí được chỉ định index trong list.
object remove(int index)
Nó được sử dụng để xóa các phần tử tại vị trí có chỉ số index và trả về phần tử đã xóa.
ListIterator listIterator()
Nó được sử dụng để trả về một Iterator mà bắt đầu từ phần tử đầu tiên của list.
ListIterator listIterator(int index)
Nó được sử dụng để trả về một Iterator mà phần tử bắt đầu từ chỉ số index chỉ định.
ArrayList
Lớp ArrayList trong java là một lớp kế thừa lớp AbstractList và triển khai của List Interface nên nó sẽ có một vài đặc điểm và phương thức tương đồng với List.
ArrayList được sử dụng như một mảng động để lưu trữ các phần tử.
Những đặc điểm của ArrayList:
Lớp ArrayList trong java có thể chứa các phần tử trùng lặp.
Lớp ArrayList duy trì thứ tự của phần tử được thêm vào.
Lớp ArrayList là không đồng bộ (non-synchronized).
Lớp ArrayList cho phép truy cập ngẫu nhiên vì nó lưu dữ liệu theo chỉ mục.
Lớp ArrayList trong java, thao tác chậm vì cần nhiều sự dịch chuyển nếu bất kỳ phần tử nào bị xoá khỏi danh sách.
Khởi tạo ArrayList:
Các method của ArrayList thường dùng:
Phương thức
Mô tả
boolean add(Object o)
Nó được sử dụng để nối thêm phần tử được chỉ định vào cuối một danh sách.
void add(int index, Object element)
Nó được sử dụng để chèn phần tử element tại vị trí index vào danh sách.
boolean addAll(Collection c)
Nó được sử dụng để nối tất cả các phần tử trong collection c vào cuối của danh sách, theo thứ tự chúng được trả về bởi bộ lặp iterator.
boolean addAll(int index, Collection c)
Nó được sử dụng để chèn tất cả các phần tử trong collection c vào danh sách, bắt đầu từ vị trí index.
void retainAll(Collection c)
Nó được sử dụng để xóa những phần tử không thuộc collection c ra khỏi danh sách.
void removeAll(Collection c)
Nó được sử dụng để xóa những phần tử thuộc collection c ra khỏi danh sách.
int indexOf(Object o)
Nó được sử dụng để trả về chỉ mục trong danh sách với sự xuất hiện đầu tiên của phần tử được chỉ định, hoặc -1 nếu danh sách không chứa phần tử này.
int lastIndexOf(Object o)
Nó được sử dụng để trả về chỉ mục trong danh sách với sự xuất hiện cuối cùng của phần tử được chỉ định, hoặc -1 nếu danh sách không chứa phần tử này.
Object[] toArray()
Nó được sử dụng để trả về một mảng chứa tất cả các phần tử trong danh sách này theo đúng thứ tự.
Object[] toArray(Object[] a)
Nó được sử dụng để trả về một mảng chứa tất cả các phần tử trong danh sách này theo đúng thứ tự.
Object clone()
Nó được sử dụng để trả về một bản sao của ArrayList.
void clear()
Nó được sử dụng để xóa tất cả các phần tử từ danh sách này.
void trimToSize()
Nó được sử dụng để cắt dung lượng của thể hiện ArrayList này là kích thước danh sách hiện tại.
boolean contains(element)
Kết quả trả về là true nếu tìm thấy element trong danh sách, ngược lại trả về false.
Như tìm hiểu bên trên, ta thấy ArrayList và Vector gần giống nhau. Tuy nhiên, ta có thể so sánh một vài sự khác biệt như sau:
ArrayList
Vector
ArrayList là non-synchronized.
Vector là synchronized.
ArrayList là nhanh hơn vì nó là non-synchronized.
Vector là chậm hơn vì nó là synchronized. Tức là, trong môi trường đa luồng, các thread giữ nó ở trong trạng thái runnable hoặc non-runnable cho đến khi thread hiện tại giải phóng đối tượng đó.
ArrayList được duyệt bởi Iterator.
Vector được duyệt bởi Enumeration và Iterator.
Map
Trong java, map được sử dụng để lưu trữ và truy xuất dữ liệu theo cặp key và value. Mỗi cặp key và value được gọi là mục nhập (entry). Map trong java chỉ chứa các giá trị key duy nhất. Map rất hữu ích nếu bạn phải tìm kiếm, cập nhật hoặc xóa các phần tử trên dựa vào các key.
Các phương thức hữu ích của Map interface
Phương thức
Mô tả
Object put(Object key, Object value)
Nó được sử dụng để chèn một mục nhập trong map hiện tại.
void putAll(Map map)
Nó được sử dụng để chèn map chỉ định vào map hiện tại.
Object remove(Object key)
Nó được sử dụng để xóa một mục nhập của key được chỉ định.
Object get(Object key)
Nó được sử dụng để trả lại giá trị cho khoá được chỉ định.
boolean containsKey(Object key)
Nó được sử dụng để tìm kiếm key được chỉ định từ map hiện tại.
Set keySet()
Nó được sử dụng để trả đối tượng Set có chứa tất cả các keys.
Set entrySet()
Nó được sử dụng để trả lại đối tượng Set có chứa tất cả các keys và values.
Map.Entry Interface
Entry là một interface con của Map. Vì vậy, chúng ta được truy cập nó bằng tên Map.Entry. Nó cung cấp các phương pháp để truy xuất các key và value.
Các phương thức của Map.Entry interface
Phương thức
Mô tả
Object getKey()
Nó được dùng để lấy key.
Object getValue()
Nó được sử dụng để lấy value.
Phân biệt List và ArrayList
List là một interface – ArrayList là một class thuộc framework Collection
List kế thừa từ Collection – ArrayList kế thừa AbstractArrayList và implement List
List lưu các phần tử theo thứ tự vị trí, ArrayList như một mảng động có thể thêm xoá phần tử
Sắp xếp trong Java
Sắp xếp bằng cách tạo hàm compare.to sử dụng giao diện Comparable để sắp xếp
Sắp xếp bằng cách sử dụng Comparator để sắp xếp tiện dụng hơn
Khi nói về một chương trình Java, do đây là một ngôn ngữ được tạo ra với thiên hướng “Hướng đối tượng” rất lớn, nên chương trình Java có thể tóm tắt bằng việc một tập hợp các vật thể – object tương tác với nhau bằng các hàm, thông số, …
Object – Vật thể: Chứa thông số và các hàm. VD Object Máy tính có thông số CPU, Ram, dung lượng máy, .. có các hàm tương tác như: lướt web, bật máy, …
Class – Lớp: Là một bản gốc chứa các thông số và các hàm mà vật thể được tạo lên
Method – Hàm: Là các hàm tương tác với 1 object
Trước nhất, một cấu trúc chương trình cơ bản trong Java sẽ trông như sau:
Các lưu ý về cú pháp trong Java:
Quan trọng viết hoa: Tức là Hello và hello sẽ khác nhau trong Java
Tên file: Tên một file thường trùng tên với class trong file đó
Hàm Main(): Trong mỗi class luôn cần có method main(), sẽ là thứ đầu tiên được chạy của hàm đó
Nhập xuất
Để nhập vào các dữ liệu từ input phía người dùng trong Java, chúng ta sẽ sử dụng lớp Scanner có sẵn trong Java để nhập vào dữ liệu.
Đầu tiên cần khai báo và import thư viện Scanner
Khởi tạo một object Scanner trong chương trình để đảm nhận việc lấy dữ liệu
Ở đây ta đã lấy dữ liệu cho một biến int – tương tự như C, là một kiểu dữ liệu lưu số nguyên bằng hàm nextInt().
Cú pháp:
(data-type) (variable-name) = scan.next…();
Ta cần thay trong dấu “…” bằng phương thức ta muốn:
Phương thức
Mô tả
nextByte()
Đọc một số nguyên kiểu byte
nextShort()
Đọc một số nguyên kiểu short
nextInt()
Đọc một số nguyên kiểu int
nextLong()
Đọc một số nguyên kiểu long
nextFloat()
Đọc một số kiểu float
nextDouble()
Đọc một số kiểu double
next()
Đọc một string kết thức trước một ký tự trắng
nextLine()
Đọc một line of text (kết thúc bằng phím Enter)
Ví dụ: Nhập một string.
Trong Java cũng gặp tình trạng bị trôi lệnh khi nhập 1 string ngay sau khi nhập 1 số. Cách sử lý là dùng thêm 1 lần nhập scan.nextLine() trước khi nhập string.
Để in ra dữ liệu trong Java
Sử dụng System.out.println();
Xuất kết quả ra màn hình đồng thời con trỏ chuột nhảy xuống dòng tiếp theo
Sử dụng System.out.print();
Xuất kết quả ra màn hình nhưng con trỏ chuột không xuống dòng.
Sử dụng System.out.printf();
Xuất ra màn hình kết quả đồng thời có thể định dạng được kết quả đó nhờ vào các đối số thích hợp. (đặc tả)
Giống trong C và CPP.
Ví dụ chương trình nhập vào a, b, c và in ra a+b+c
Biến
Khai báo: Data-type Variable-name = giá trị;
Biến trong Java có 3 loại, mỗi loại nằm ở vị trí riêng:
Biến thực thể (instance variable): nằm trong class, không thuộc method nào. Biến này thuộc về các thực thể (instance – object) được tạo ra từ class.
Biến tĩnh (static variable): tương tự biến thực thể, nhưng có từ khóa static để đánh dấu biến thuộc về class, không phải object.
Biến cục bộ (local variable): được khai báo trong method.
Toán tử
Các toán tử trong java tương tự như C++:
Toán tử tăng giảm (increment, decrement): a++, ++a, a–, –a
Toán tử thuận và đối (position, negation): +a, -a
Toán tử số học (arithmetic): a + b, a – b, a * b, a / b (chia nguyên), a % b (chia dư)
Toán tử ba ngôi (ternary): a > b ? a : b và có thể lồng nhau như (a > 0) ? “Dương” : (a < 0) ? “Âm” : “Số không”
Toán tử gán (assignment): phép gán a = 5 và phép gán kết hợp như a += 5, a -= 3
Toán tử quan hệ (relational): So sánh bằng a == 5, khác a != 5, lớn a > 5, bé a < 5, lớn hơn hoặc bằng a >= 5, bé hơn hoặc bằng a <= 5.
Toán tử logic (thực hiện trên boolean): phép and a && b, or a || b và not !a
Toán tử thao tác bit (bitwise): gồm and 10 & 3, or 10 | 3 và not !10. Các phép bitwise thực hiện trên số nguyên, và kí hiệu chỉ gồm 1 dấu.
Toán tử dịch chuyển bit (bit shifting): phép dịch trái x << y (nhân 2^y), dịch phải điền cùng dấu x >> y (chia nguyên 2^y) và dịch phải điền 0 (zero filled – chia nguyên lấy trị tuyệt đối cho 2^y) x >>> y.
Câu lệnh rẽ nhánh if else
Lệnh if else tương tự như trong C++. Nếu điều kiện trong if đúng thì thực hiện lệnh, nếu không thì đi tiếp hoặc thực hiện lệnh trong else (nếu có).
Ngoài ra ta có thể thay if else bằng toán tử 3 ngôi hoặc switch-case với cấu trúc giống như C++.
Vòng lặp
While loop
Vòng lặp while kiểm tra điều kiện, nếu đúng thì thực hiện lệnh, sau đó quay lại kiểm tra điều kiện lần nữa,… cho tới khi điều kiện sai thì dừng.
Do while loop
Lặp do while khác với while chút xíu, là do while sẽ thực hiện lệnh trước rồi mới check điều kiện. Do đó, lệnh luôn được thực hiện ít nhất một lần.
Cả hai vòng lặp do while và while cần tránh lặp vô tận.
For loop
Lệnh lặp for gồm 3 phần trong ngoặc tròn:
Phần init dùng khởi tạo biến đếm
Phần condition chỉ định điều kiện lặp tiếp
Phần increment dùng tăng, giảm biến đếm, để tới lúc nào đó điều kiện trở thành false.
Java có một vòng lặp khác, gọi là for each nhưng vẫn dùng từ khóa for, nhưng theo cú pháp khác.
Mảng – Array
Cần import thư viện Array để sử dụng
Khai báo mảng: Data-type Array-name
Truy cập một phần tử trong mảng: Tên mảng[vị trí] – giống với C++ a[x]
Bằng các cú pháp nhập xuất tương tự C++, có thể triển khai sắp xếp, làm việc trên mảng
Wrapper Class
Lớp Wrapper sẽ giúp chúng ta chuyển đổi qua lại giữa một kiểu dữ liệu nguyên thủy sang kiểu dữ liệu đối tượng và ngược lại.
Kiểu nguyên thủy
Kiểu Wrapper
boolean
Boolean
char
Character
byte
Byte
short
Short
int
Integer
long
Long
float
Float
double
Double
int a = 5;
a.ham()
Integer a = 5; a.ham()
Chuyển đổi một kiểu nguyên thủy sang kiểu Wrapper của nó người ta gọi là Boxing. Ngược lại, khi bạn chuyển từ một kiểu Wrapper sang kiểu nguyên thủy của nó người ta gọi là Unboxing.
Một số cấu trúc khác bên trong ngôn ngữ Java, như ArrayList hay Vector đều chứa đựng các tập hợp kiểu dữ liệu đối tượng thay vì kiểu nguyên thủy, nên việc biết và vận dụng các lớp Wrapper là một bắt buộc.
Ngoài ra thì kiểu dữ liệu đối tượng sẽ thích hợp hơn trong việc thực thi đa luồng (multithreading) và đồng bộ hóa (synchronization).
Các phương thức với Wrapper class:
…Value(): giúp chuyển đổi một giá trị của lớp Wrapper nào đó về kiểu dữ liệu nguyên thủy (unboxing).
parse…(“”): Tham số truyền vào cho phương thức là một chuỗi, kết quả nhận được là một giá trị nguyên thủy tương ứng với chuỗi truyền vào.
toString(): chuyển đổi từ liểu dữ liệu Wrapper thành string.
String Class
String không phải kiểu dữ liệu nguyên thuỷ, mà một đối tượng của class String.
Cần import thư viện
Class String chứa các hàm có chức năng tương đồng với kiểu dữ liệu chuỗi của các ngôn ngữ khác như C++, Python, có thể kể đến vài hàm chính như:
length() : Trả về độ dài chuỗi
charAt(i): Kí tự ở vị trí i ;
trim(): Bỏ đi khoảng trắng hai đầu
replace(): Thay đổi hết các đoạn chuỗi con thành đoạn chuỗi con mới
Và rất nhiều hàm khác được tích hợp sẵn
Math Class
Là lớp chứa các phương thức, hỗ trợ Toán Học trong Java, tương tự C++, có rất nhiều hàm được dùng phổ biến như:
Pow : Luỹ thừa
Sqrt: Lấy căn
Sin, cos, tan: Lượng giác
Floor, Ceil: Làm tròn
Và nhiều hàm hỗ trợ khác cho các công việc đặc thù.
Regex
Thuật ngữ Regex viết tắt của Regular expression. Nó là một chuỗi ký tự khác nhau diễn tả một mẫu tìm kiếm cụ thể. Nó cũng được gọi là Rational expression.
Nó được dùng để tìm kiếm và thao tác trên chuỗi văn bản. Nói một cách dễ hiểu là bạn có thể tìm một một mẫu dễ dàng và thay thế chúng bằng những mẫu phù hợp với sự giúp đỡ của biểu thức chính quy.
Pattern Class: (Lớp khuôn mẫu)
Đây là phiên bản biên dịch của một biểu thức chính quy. Nó được sử dụng để xác định một khuôn mẫu cho các biểu thức chính quy.
Lớp này có phương thức Compile(), ta sẽ truyền Xâu cần so khớp vào trong phương thức này, và nó sẽ trả về 1 đối tượng Pattern.
No.
Phương thức
Mô tả
1
static Pattern compile(String regex)
biên dịch regex đã cho và trả về thể hiện của Pattern.
Nó biên dịch biểu thức chính quy và tìm kiếm các chuỗi con từ chuỗi input phù hợp với mẫu regex.
4
String[] split(CharSequence input)
chia chuỗi input đã cho thành mảng các kết quả trùng khớp với mẫu đã cho.
5
String pattern()
trả về mẫu regex.
Matcher Class – Lớp so sánh
Lớp Matcher thực thi interface MatchResult. Nó được sử dụng để thực hiện các hoạt động so khớp trên một chuỗi ký tự.
Thực hiện chức năng So khớp chính.
Ta sẽ có được 1 đối tượng Matcher khi gọi tới phương thức matcher() trên một đối tượng Pattern.
Ta truyền Xâu đầu vào – Xâu cần so khớp vào matcher() và xem xem nó có chứa mẫu mong muốn xuất hiện.
No.
Phương thức
Mô tả
1
boolean matches()
kiểm tra xem biểu thức chính quy có khớp với mẫu hay không.
2
boolean find()
tìm biểu thức tiếp theo khớp với mẫu.
3
boolean find(int start)
tìm biểu thức tiếp theo khớp với mẫu từ số bắt đầu đã cho.
4
String group()
trả về chuỗi con phù hợp.
5
int start()
trả về vị trí bắt đầu của chuỗi con phù hợp.
6
int end()
trả về vị trí kết thúc của chuỗi con phù hợp.
7
int groupCount()
trả về tổng số các chuỗi con phù hợp.
Cú pháp Regex
No.
Biểu thức chính quy
Mô tả
1
.
Khớp (match) với bất kỳ ký tự nào
2
^regex
Biểu thức chính quy phải khớp tại điểm bắt đầu
3
regex$
Biểu thức chính quy phải khớp ở cuối dòng.
4
[abc]
Thiết lập định nghĩa, có thể khớp với a hoặc b hoặc c.
5
[abc][vz]
Thiết lập định nghĩa, có thể khớp với a hoặc b hoặc c theo sau là v hay z.
6
[^abc]
Khi dấu ^ xuất hiện như là nhân vật đầu tiên trong dấu ngoặc vuông, nó phủ nhận mô hình. Điều này có thể khớp với bất kỳ ký tự nào ngoại trừ a hoặc b hoặc c.
7
[a-d1-7]
Phạm vi: phù hợp với một chuỗi giữa a và điểm d và con số từ 1 đến 7.
8
X |∣ Z
Tìm X hoặc Z.
9
XZ
Tìm X và theo sau là Z.
10
$
Kiểm tra kết thúc dòng.
11
\d
Số bất kỳ, viết ngắn gọn cho [0-9]
12
\D
Ký tự không phải là số, viết ngắn gon cho [^0-9]
13
\s
Ký tự khoảng trắng, viết ngắn gọn cho [ \t\n\x0b\r\f]
14
\S
Ký tự không phải khoản trắng, viết ngắn gọn cho [^\s]
15
\w
Ký tự chữ, viết ngắn gọn cho [a-zA-Z_0-9]
16
\W
Ký tự không phải chữ, viết ngắn gọn cho [^\w]
17
\S+
Một số ký tự không phải khoảng trắng (Một hoặc nhiều)
18
\b
Ký tự thuộc a-z hoặc A-Z hoặc 0-9 hoặc , viết ngắn gọn cho [a-zA-Z0-9].
19
*∗
Xuất hiện 0 hoặc nhiều lần, viết ngắn gọn cho {0,}
20
++
Xuất hiện 1 hoặc nhiều lần, viết ngắn gọn cho {1,}
21
??
Xuất hiện 0 hoặc 1 lần, ? viết ngắn gọn cho {0,1}.
22
\{ X \}{X}
Xuất hiện X lần, {}
23
\{ X, Y \}{X,Y}
Xuất hiện trong khoảng X tới Y lần.
24
*?∗?
* có nghĩa là xuất hiện 0 hoặc nhiều lần, thêm ? phía sau nghĩa là tìm kiếm khớp nhỏ nhất.
Class và Object – Java OOP
Encapsulation (Tính đóng gói)
Tính đóng gói trong java là kỹ thuật ẩn giấu thông tin không liên quan và hiện thị ra thông liên quan. Mục đích chính của đóng gói trong java là giảm thiểu mức độ phức tạp phát triển phần mềm. Tức là thiết kế để các thuộc tính và phương thức thuộc về (bên trong) một lớp.
Với các access modifier, tính đóng gói sẽ có thể giúp ngăn chặn những lớp bên ngoài truy cập, thay đổi thuộc tính và phương thức của một lớp. Từ đó, giúp cho việc che giấu dữ liệu, để bảo vệ trạng thái bên trong của một đối tượng. Hơn nữa, việc ẩn giấu các biến thì các lớp sẽ không chia sẻ thông tin với nhau được. Điều này làm giảm số lượng khớp nối có thể có trong một ứng dụng.
Ví dụ: Các biến của class đều ở private và chỉ truy cập được qua các phương thức public.
Tính kế thừa
Tính kế thừa trong Java là một cơ chế trong đó một đối tượng có được tất cả các thuộc tính và hành vi của một đối tượng cha.
Khi bạn kế thừa từ một class có sẵn, bạn có thể tái sử dụng các phương thức và trường của class cha. Hơn nữa, bạn có thể thêm các phương thức và trường mới trong class hiện tại.
Sử dụng tính kế thừa, ta có thể thực hiện Method Overriding, từ đó xuất hiện tính Đa hình trong runtime.
Phân loại:
Đơn kế thừa.
Kế thừa nhiều cấp.
Kế thừa thứ bậc.
Đa kế thừa và Kế thừa hỗn hợp không được hỗ trợ thông qua Class trong Java, nhưng vẫn được hỗ trợ thông qua Interface.
Cú pháp: sử dụng từ khóa extends
Ngoài ra còn có từ khóa super để tham chiếu trực tiếp đến đối tượng của lớp cha gần nhất.
Sử dụng từ khóa super.xxx để gọi đến phương thức xxx của lớp cha gần nhất.
Sử dụng super() để gọi trực tiếp constructor (hàm tạo) của lớp cha gần nhất.
Polymorphism (Tính đa hình).
Đa hình là ta có thể thực hiện một hành động bằng nhiều cách khác nhau.
Có hai kiểu của đa hình trong java, đó là đa hình lúc biên dịch (compile) và đa hình lúc thực thi (runtime). Chúng ta có thể thực hiện đa hình trong java bằng cách method overriding (ghi đè phương thức) và method overloading (nạp chồng phương thức).
Ghi đè phương thức: method overriding – ghi đè method ở lớp cha trong lớp con, ta chỉ cần viết code thực thi khác của method đó ở trong lớp con là được.
Nạp chồng phương thức : method overloading – Trong một class có thẻ có nhiều method cùng tên nhưng khác nhau tham số truyền vào và dữ liệu trả về, cách hoạt động khác nhau.
Abstract Classes (Lớp trừu tượng).
Một phương thức được khai báo là abstract và không có code thực thi thì đó là phương thức trừu tượng, (giống virtual trong C++), được khai báo với từ khóa abstract ở trước.
Lớp trừu tượng thường được dùng để kế thừa. Và lớp trừu tượng không thể tạo ra instance.
Lớp abstract là lớp có các abstract method (Phương thức trừu tượng) (Có thể có hàm không trừu tượng)
Phương thức trừu tượng (abstract method)
Một phương thức được khai báo là abstract và không có trình triển khai thì đó là phương thức trừu tượng.
Nếu muốn một lớp chứa một phương thức cụ thể nhưng bạn muốn triển khai thực sự phương thức đó để được quyết định bởi các lớp con, thì bạn có thể khai báo phương thức đó trong lớp cha ở dạng abstract.
Interface
Là một bản thiết kế của một lớp. Nó chỉ có các phương thức trừu tượng. Interface là một kỹ thuật để thu được tính trừu tượng hoàn toàn và đa kế thừa trong Java. Nó không thể được khởi tạo giống như lớp trừu tượng.
Một interface khác với một class ở một số điểm sau đây:
Không thể khởi tạo interface, interface không có Constructor
Phương thức interface đều phải là abstract (Khác lớp trừu tượng vẫn có thể có phương thức không trừu tượng)
Tất cả trường interface đều là static hoặc final
Interface chỉ có thể kế thừa từ interface
Modifiers
Có hai loại Modifier trong Java, đó là: Access Modifier và Non-access Modifier.
Tương tự OOP trong C++, trong Java có 4 phạm vi truy cập của Access Modifier như sau:
private
default
protected
public
Access Modifier
Trong lớp
Trong package
Ngoài package bởi lớp con
Ngoài package
Private
Y
N
N
N
Default
Y
Y
N
N
Protected
Y
Y
Y
N
Public
Y
Y
Y
Y
Lưu ý:
Constructor cần để public để có thể thực hiện tính Kế thừa.
Nếu không khai báo Access Modifier, thì nó mặc định là default.
Protected access modifier được truy cập bên trong package và bên ngoài package nhưng phải kế thừa.
Ngoài ra có thêm final dùng để hạn chế người dùng:
final variable: không thể thay đổi giá trị (hằng số)
![[Android] P-Connect Social](https://quochung.cyou/wp-content/uploads/2023/04/1-1.jpg "[Android] P-Connect Social 67")
