TỔNG QUAN VỀ LẬP TRÌNH JAVA
Lịch sử ra đời và phát triển của Java
Năm 1991, nhóm kỹ sư của Sun Microsystems đã phát triển một ngôn ngữ lập trình mới nhằm điều khiển các thiết bị điện tử như tivi và máy giặt Ban đầu, họ dự định sử dụng C và C++, nhưng nhận thấy rằng trình biên dịch C/C++ phụ thuộc vào từng loại CPU Vì vậy, họ đã quyết định xây dựng một ngôn ngữ chạy nhanh, gọn và hiệu quả, độc lập với thiết bị, và ngôn ngữ “Oak” đã ra đời.
Năm 1995, ngôn ngữ lập trình Oak, tương tự như C++, đã loại bỏ một số tính năng nguy hiểm và có khả năng chạy trên nhiều nền tảng phần cứng khác nhau Cùng thời điểm đó, sự phát triển của World Wide Web đã thu hút sự chú ý của Sun, dẫn đến việc họ đầu tư vào việc cải tiến và phát triển ngôn ngữ này.
Ngôn ngữ lập trình Java được Sun Microsystems giới thiệu vào tháng 6 năm
Java, ra mắt vào năm 1995, đã nhanh chóng trở thành ngôn ngữ lập trình ưa chuộng của các lập trình viên chuyên nghiệp Được phát triển dựa trên nền tảng của C và C++, Java sử dụng cú pháp tương tự, mang lại sự quen thuộc cho người dùng.
C++ có đặc trưng hướng đối tượng nổi bật, trong khi Java là ngôn ngữ kết hợp giữa biên dịch và thông dịch Mã nguồn Java được biên dịch thành bytecode, sau đó được thực thi trên các máy khác nhau thông qua trình thông dịch Mục tiêu của các nhà thiết kế Java là cho phép lập trình viên viết chương trình một lần và chạy trên nhiều nền tảng phần cứng khác nhau.
Hiện nay, Java được sử dụng phổ biến không chỉ cho việc phát triển ứng dụng trên máy tính để bàn và web, mà còn để xây dựng các trình điều khiển cho thiết bị di động và PDA.
Đặc trưng ngôn ngữ Java
Ngôn ngữ lập trình Java đơn giản hóa các tính năng phức tạp của C và C++ bằng cách loại bỏ thao tác con trỏ, không cho phép đa kế thừa mà thay vào đó sử dụng giao diện, và không hỗ trợ lệnh “goto” cũng như file header (.h) Ngoài ra, Java cũng loại bỏ các cấu trúc như “struct” và “union”.
Hướng đối tượng trong Java giống như trong C++, nhưng Java là một ngôn ngữ lập trình hoàn toàn hướng đối tượng Mọi thứ trong Java đều liên quan đến các đối tượng đã được định nghĩa trước, bao gồm cả hàm chính của chương trình.
Trong Java, hàm main cần được đặt bên trong một lớp Khác với C++, Java không hỗ trợ tính đa kế thừa (multi inheritance) mà thay vào đó sử dụng khái niệm interface để hỗ trợ tính đa kế thừa.
Tính độc lập với phần cứng và hệ điều hành
Tính độc lập với phần cứng trong Java có nghĩa là một chương trình có thể chạy đúng trên bất kỳ máy nào trong cùng một họ, không bị giới hạn bởi phần cứng cụ thể Ngược lại, nếu một chương trình chỉ hoạt động trên một số loại máy nhất định, nó được xem là phụ thuộc vào phần cứng.
Tính độc lập với hệ điều hành trong Java có nghĩa là một chương trình Java có khả năng chạy trên tất cả các hệ điều hành mà không bị giới hạn Ngược lại, những chương trình chỉ có thể hoạt động trên một số hệ điều hành cụ thể được gọi là phụ thuộc hệ điều hành.
Các chương trình viết bằng Java có khả năng chạy trên hầu hết các hệ điều hành mà không cần thay đổi, nhờ vào khẩu hiệu "viết một lần, chạy mọi nơi" mà các lập trình viên đặt ra, điều này không thể đạt được với nhiều ngôn ngữ lập trình khác.
Java là một ngôn ngữ lập trình chặt chẽ về kiểu dữ liệu, hạn chế việc ép kiểu tự động như trong C và C++, giúp chương trình trở nên rõ ràng và ít lỗi hơn Nó thực hiện kiểm tra cả lúc biên dịch và thời gian thông dịch, từ đó loại bỏ nhiều lỗi lập trình Java không sử dụng con trỏ và các phép toán liên quan, đồng thời kiểm tra tất cả các truy cập đến mảng và chuỗi trong quá trình thực thi để đảm bảo không vượt quá giới hạn kích thước.
Trong môi trường lập trình truyền thống, lập trình viên cần tự quản lý bộ nhớ, bao gồm cả việc cấp phát và giải phóng Tuy nhiên, trong Java, quá trình này được tự động hóa nhờ vào dịch vụ thu gom rác (garbage collection), giúp lập trình viên không phải lo lắng về việc quản lý bộ nhớ Bên cạnh đó, cơ chế bẫy lỗi của Java cũng đơn giản hóa việc xử lý và hồi phục sau lỗi.
Java cung cấp một môi trường quản lý thực thi chương trình với nhiều mức độ kiểm soát tính an toàn Mức thứ nhất là mức ngôn ngữ, nơi dữ liệu và phương thức được đóng gói trong lớp và chỉ có thể truy xuất thông qua các giao diện mà lớp cung cấp Mức thứ hai là mức trình biên dịch, trong đó trình biên dịch thực hiện kiểm tra an toàn cho mã nguồn trước khi tiến hành biên dịch.
Mức thứ ba được đảm bảo bởi trình thông dịch: Chúng kiểm tra xem bytecode có đảm bảo các qui tắc an toàn trước khi thực thi
Mức thứ tư, được gọi là mức class, đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát quá trình nạp các lớp vào bộ nhớ Nó giúp giám sát và phát hiện các vi phạm giới hạn truy xuất trước khi các lớp này được nạp vào hệ thống.
Java được phát triển để hỗ trợ ứng dụng mạng thông qua các lớp trong gói Java.net Nó cung cấp công nghệ lập trình như RMI, CORBA và JavaBean, cho phép tái sử dụng các lớp đã tạo và gọi các phương thức hoặc đối tượng từ xa.
Tính năng lập trình song song trong Java cho phép viết các chương trình với nhiều đoạn mã lệnh chạy đồng thời một cách dễ dàng Java cũng cung cấp khả năng đồng bộ hóa tài nguyên dùng chung một cách đơn giản, điều mà một số ngôn ngữ lập trình khác như C/C++ hay Pascal không thể thực hiện hiệu quả.
Java được phát triển như một ngôn ngữ động, phù hợp với các môi trường mở Các chương trình Java cung cấp thông tin cho các đối tượng trong thời gian thực, cho phép khả năng liên kết động giữa các mã.
Các ứng dụng của Java
Ứng dụng thực thi qua dòng lệnh, hay còn gọi là ứng dụng Console, là loại ứng dụng cho phép nhập xuất dữ liệu ở chế độ văn bản, tương tự như màn hình Console của hệ điều hành MS-DOS Các ứng dụng Console thường được sử dụng để minh họa các ví dụ cơ bản về cú pháp ngôn ngữ lập trình, thuật toán, và các chương trình không yêu cầu giao diện người dùng đồ họa.
Applet là một chương trình Java được thiết kế để hoạt động trên Internet thông qua các trình duyệt hỗ trợ Java như IE và Netscape Applet được nhúng trực tiếp vào trang web, và khi trang web được hiển thị trong trình duyệt, Applet sẽ được tải xuống và thực thi ngay trong trình duyệt Ứng dụng này thường được sử dụng để tạo giao diện người dùng (GUI Application).
Java đã phát triển các chương trình ứng dụng với giao diện đồ họa trực quan thông qua thư viện AWT và JFC, trong đó JFC (Swing) nổi bật với tính năng phong phú và hỗ trợ mạnh mẽ hơn AWT Thư viện JFC cho phép lập trình viên tạo ra giao diện trực quan cho bất kỳ ứng dụng nào, bao gồm cả ứng dụng web.
Java cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho việc phát triển ứng dụng Web thông qua công nghệ J2EE (Java 2 Enterprise Edition), cho phép tạo ra các ứng dụng Web hiệu quả tương đương với công nghệ NET của Microsoft Công nghệ web của Java bao gồm Servlet và JSP, cùng với sự hỗ trợ từ lập trình Socket, Java Bean, RMI, CORBA và EJB.
Java cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho lập trình ứng dụng mạng thông qua các lớp thư viện socket, giúp đơn giản hóa việc kết nối và truyền dữ liệu Người lập trình có thể làm việc với nhiều giao thức khác nhau như TCP/IP, UDP, HTTP, FTP và Telnet.
Các ứng dụng điển hình bao gồm chương trình chat, chuyển dữ liệu, truyền tin thông báo, trao đổi trực tuyến và gửi nhận thư điện tử Ngoài ra, ứng dụng cơ sở dữ liệu cũng đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và lưu trữ thông tin hiệu quả.
CSDL là yếu tố thiết yếu trong hầu hết các ứng dụng, nhưng không phải ngôn ngữ lập trình nào cũng hỗ trợ truy xuất CSDL đầy đủ Chẳng hạn, VB cung cấp nhiều cơ chế truy xuất CSDL tiện lợi như ODBC, ADO, ADO.NET và OLEDB, trong khi C/C++ lại thiếu những tính năng này.
Java hỗ trợ truy xuất cơ sở dữ liệu mở thông qua công nghệ JDBC (Java Database Connectivity), cho phép kết nối với nhiều loại cơ sở dữ liệu như Oracle, DB2, MySQL và SQL Server Với JDBC, việc truy cập dữ liệu trở nên dễ dàng hơn nhờ vào mô hình đa luồng, rất phù hợp cho các ứng dụng phân tán.
Dịch và thực thi một chương trình viết bằng Java
Việc xây dựng, dịch và thực thi một chương trình viết bằng Java có thể tóm tắt qua các bước sau:
Viết mã nguồn: Dùng một chương trình soạn thảo nào đó (NotePad hay Jcreator chẳng hạn) để viết mã nguồn và lưu lại với tên có đuôi “ Java”
Biên dịch ra mã máy ảo: Dùng trình biên dịch Javac để biên dịch mã nguồn
“.Java” thành mã của máy ảo (Java bytecode) có đuôi “.class” và lưu lên đĩa.
Thông dịch và thực thi: Ứng dụng được load vào bộ nhớ, thông dịch và thực thi dùng trình thông dịch Java thông qua lệnh “Java”.
Trong bước "loading", mã Java bytecode được đưa vào bộ nhớ để chương trình có thể thực thi "Loader" sẽ tìm và nạp các tệp có đuôi ".class" chứa mã Java bytecode vào bộ nhớ.
Trước khi trình thông dịch chuyển đổi mã Java bytecode thành mã máy để thực thi, mã bytecode cần được kiểm tra tính hợp lệ Cuối cùng, dưới sự điều khiển của CPU và trình thông dịch, mã bytecode sẽ được chuyển sang mã máy và thực hiện.
Kiến trúc chương trình xây dựng trên Java
1.5.1 Kiến trúc chương trình Java
Tập tin mã nguồn Java cơ bản có cấu trúc bao gồm việc khai báo tên gói với cú pháp `package packageName;`, khai báo thư viện cần thiết bằng `import java.awt.*;`, và cuối cùng là khai báo tên lớp với `class className`.
/* Đây là dòng chú thích, nếu cần */ int var; // Khai báo biến public void methodName() // Khai báo tên phương thức
/* Phần thân của phương thức */
// Các lệnh thực hiện trong thân phương thức
Một tệp mã nguồn Java có thể có ba phần chính:
Phần khai báo tên gói (khối) bằng từ khoá package
Phần khai báo thư viện tham khảo bằng từ khoá import
Phần khai báo nội dung lớp bằng từ khoá class.
Gói (package) là công cụ giúp tổ chức và đóng gói các lớp trong chương trình thành một khối thống nhất, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lưu trữ các lớp tương tự hoặc thuộc cùng một module.
Cú pháp khai báo tên gói trong lập trình được thực hiện bằng từ khóa "package" theo định dạng: package ; Khi đặt tên cho package, người ta thường áp dụng cách đặt tên tương tự như tên thư mục trên ổ đĩa, bắt đầu từ tên có phạm vi lớn đến tên có phạm vi nhỏ, và cuối cùng là tên của các gói chứa các lớp Thực tế, quy tắc đặt tên gói thường tuân theo thứ tự từ phạm vi lớn đến nhỏ.
Tên các chức năng trong modul Ưu điểm của package:
Cho phép nhóm các lớp lại thành các đơn vị nhỏ hơn giúp việc thao tác trên các khối trở nên gọn gàng và hiệu quả hơn so với việc làm việc với một tập hợp lớn các lớp.
Để tránh xung đột khi đặt tên lớp trong một chương trình có nhiều lớp, bạn nên tổ chức các lớp vào những package khác nhau Điều này giúp giảm thiểu việc phải đặt tên khác nhau cho các lớp, tạo sự rõ ràng và dễ quản lý hơn trong mã nguồn.
Cho phép bảo vệ các lớp Khi chương trình lớn, việc chia nhỏ chương trình thành các package sẽ thuận lợi hơn cho việc quản lí và phát triển
Tên gói còn được dùng để định danh lớp trong ứng dụng
Các tệp tin của các lớp trong cùng gói ứng dụng cần được lưu trữ trong một thư mục chung, với tên thư mục tương ứng là tên khối, theo cấu trúc khối của dự án.
Tên gói nên được đặt theo chữ thường để tránh nhầm lẫn với tên các tệp tin, vì tên gói sẽ là tên thư mục tương ứng trong ổ đĩa.
Khai báo thư viện là bước quan trọng để chỉ ra các thư viện đã được định nghĩa sẵn mà chương trình sẽ sử dụng Cú pháp để khai báo thư viện sử dụng từ khóa "import" theo định dạng: import ;
Java chuẩn cung cấp một số thư viện như sau:
Gói java.lang cung cấp các hàm hữu ích cho việc thao tác với các kiểu dữ liệu cơ bản, xử lý lỗi và ngoại lệ, cũng như quản lý việc nhập và xuất dữ liệu trên các thiết bị chuẩn như bàn phím và màn hình.
java.applet: cung cấp các hàm cho xây dựng các applet
java.awt: cung cấp các hàm cho xây dựng các ứng dụng đồ hoạ với các thành phần giao diện đa phương tiện multimedia.
java.io: cung cấp các hàm xử lí vào/ra trên các thiêt bị chuẩn,các thiết bị ngoại vi
java.util: cung cấp các hàm tiện ích trong xử lí liên quan đến các kiểu dữ liệu có cấu trúc như Date, Stack, Vector
Nếu muốn khai báo tham khảo nhiều thư viện, phải khai báo tham khảo mỗi thư viện với một từ khoá import
Khi tham khảo một số lớp trong thư viện, bạn nên chỉ định rõ lớp cụ thể thay vì sử dụng ký hiệu “*” để tham khảo toàn bộ gói Việc này giúp giảm kích thước tệp tin class sau khi biên dịch.
Nếu không tham khảo thư viện nào, không cần thiết phải khai báo các tham khảo với từ khoá import
Phần thứ ba là phần khai báo lớp và nội dung của lớp, phần này luôn bắt buộc phải có đối với một tệp mã nguồn Java:
Khai báo tên lớp với từ khoá class
Khái báo các thuộc tính của lớp.
Khai báo các phương thức của lớp
1.5.2 Chương trình Java đầu tiên
1.5.2.1 Công cụ soạn thảo mã nguồn Java Để viết mã nguồn Java chúng ta có thể sử dụng trình soạn thảo NotePad hoặc một số môi trường phát triển hỗ trợ ngôn ngữ Java như: Jbuilder của hãng Borland, JDeveloper của hãng Oracle, Visual J++ của Microsoft…
Trong khuôn khổ giáo trình này để hướng dẫn sinh viên thực hànhchúng tôi dùng công cụ NetBeans IDE 7.0 được phát triển bởi Sun Microsystems.
NetBean IDE là một môi trường phát triển mạnh mẽ, cho phép lập trình viên viết, biên dịch, gỡ lỗi và triển khai chương trình, chủ yếu với ngôn ngữ Java nhưng cũng hỗ trợ nhiều ngôn ngữ khác Với giao diện thân thiện và hiệu quả, NetBean IDE là một sản phẩm miễn phí, không giới hạn sử dụng, trở thành lựa chọn tối ưu cho việc lập trình Java Phần mềm này dễ dàng cài đặt và hoạt động trên nhiều hệ điều hành như Windows, Linux, Mac OS X và Solaris Bạn có thể tải NetBean IDE tại trang web netbeans.org/downloads/.
Ví dụ Để tạo và thực thi chương trình có tên HelloWorldApp như sau:
Bước 1 Tạo Project: Chọn File/NewProject:
Tại mục Categories ta chọn Java
Tại mục Projects ta chọn Java Application rồi chọn Next.
Nhập Project Name và chọn Finish.
Hình 1 2 Vị trí lưu project
Bước 2 Soạn thảo mã nguồn tại cửa sổ bên dưới:
Hình 1.3 Màn hình soạn thảo
Chương trình sau cho phép hiển thị thông điệp: "Hello World Application!" package helloworldapp;
* @param args the command line arguments
18 public static void main(String[] args) {
// TODO code application logic here
System.out.println("Hello World Applications!");
Để thực hiện chương trình, bạn có thể vào Run/Run Main Project, nhấn nút Run Main Project trên thanh công cụ, hoặc sử dụng phím tắt F6 Kết quả sẽ được hiển thị trên màn hình.
1.5.2.3 Phân tích chương trình đầu tiên.
Tập tin HelloWorldApp.Java sẽ nằm trong gói helloworldapp
Ký hiệu “/*… */ ” dùng để chú thích nhiều dòng lệnh Trình biên dịch sẽ bỏ qua các dòng chú thích này Java hỗ trợ hai loại chú thích:
Loại chú thích trên một dòng, dùng “//” Trình biên dịch sẽ bỏ qua nội dung bắt đầu từ kí hiệu “//” cho đến hết dòng lệnh chứa nó
Loại chú thích trên nhiều dòng có thể bắt đầu với “/*” vàkết thúc với “*/” Trình biên dịch sẽ bỏ qua nội dung nằm giữa hai kí hiệu này.
Dòng kế tiếp khai báo lớp có tên HelloWorldApp: Bắt đầu với từ khoá public, kế đến là từ khóa class, cuối cùng là tên lớp: public class HelloWorldApp {…}
Một lớp trong Java được xác định bằng cách đặt tên giữa hai dấu ngoặc nhọn “{” và “}”, đánh dấu sự bắt đầu và kết thúc của khối lệnh Phương thức chính, được gọi là public static void main(String args[ ]), là điểm khởi đầu cho việc thực thi chương trình, và mọi ứng dụng Java đều cần phương thức main này để hoạt động.
Từ khoá public là một chỉ định truy xuất Nó cho biết thành viên của lớp có thể được truy xuất từ bất cứ đâutrong chương trình
Từ khoá static cho phép phương thức main được gọi mà không cần tạo ra một thể hiện của lớp, điều này có nghĩa là nó không phụ thuộc vào các thể hiện của lớp đã được tạo ra.
Từ khoá void thông báo cho máy tính biết rằng phương thức sẽ không trả lại bất cứgiá trị nào khi thực thi chương trình
CẤU TRÚC LẬP TRÌNH CƠ BẢN TRONG JAVA
Các kiểu dữ liệu
Kiểu dữ liệu cơ bản
Kiểu dữ liệu Kích thước
Phạm vi biểu diễn Giá trị mặc định byte 8 bits -128 ÷127 0 short 16 bits - 32768 ÷ 32767 0 int 32 bits -2 31 ÷ 2 31 -1 0 long 64 bits -2 63 ÷ 2 63 -1 0l
Kiểu dữ liệu Kích thước
Phạm vi biểu diễn Giá trị float 32 bits -3.4e38÷3.4e38 0.0f double 64 bits -1.7976 E+308÷+
Nhận giá trị true hoặc false Giá trị mặc định là false
Kiểu dữ liệu Kích thước
Phạm vi biểu diễn Giá trị char 16 bits \u0000÷\uffff 0
Kiểu dữ liệu đối tượng :
Trong Java, có 3 kiểu dữ liệu đối tượng:
array: Một mảng của các dữ liệu cùng kiểu
class: Dữ liệu kiểu lớp đối tượng do người dùng định nghĩa
Dữ liệu kiểu lớp giao diện được định nghĩa bởi người dùng, bao gồm các phương thức của giao diện Ép kiểu là quá trình chuyển đổi giữa các kiểu dữ liệu cơ sở, giúp tối ưu hóa việc xử lý và sử dụng dữ liệu trong lập trình.
Hình 2 1 Chuyển đổi giữa các kiểu dữ liệu cơ sở
Trong Java có hai loại ép kiểu dữ liệu:
Mở rộng (widening) là quá trình chuyển đổi kiểu dữ liệu từ kích thước nhỏ hơn sang kích thước lớn hơn mà không làm mất thông tin, chẳng hạn như chuyển từ kiểu int sang long Quá trình này thường được thực hiện ngầm định bởi trình biên dịch.
Thu hẹp (narrowing) là quá trình chuyển đổi kiểu dữ liệu từ kích thước lớn hơn sang kích thước nhỏ hơn, có thể dẫn đến mất thông tin Việc chuyển đổi kiểu này không thể thực hiện tự động bởi trình biên dịch, mà người dùng cần thực hiện một cách tường minh.
Qui tắc ép kiểu có dạng: ()
Trong đó: : kiểu dữ liệu cần ép sang
: là biểu thức cần ép kiểu cho giá trị trả về của biểu thức
Ví dụ 2.1: float fNum = 2.2; int iCount = (int) fNum
Biến
Biến là vùng nhớ dùng để lưu trữ các giá trị của chương trình
Tên biến phải bắt đầu bằng một chữ cái, một dấu gạch dưới hay dấu dollar
Tên biến có phân biệt chữ hoa chữ thường
Trong Java, biến có thể được khai báo ở bất kỳđâu trong chương trình
Cú pháp khai báo biến: dataType varName; hoặc dataType varName = value;
Trong đó, dataType là kiểu dữ liệu của biến, varName là tên biến, value là giá trị khởi tạo ban đầu cho biến varName
Phạm vi hoạt động của biến
Biến có phạm vi hoạt động trong toàn bộ khối lệnh nơi nó được khai báo, với khối lệnh được bắt đầu bằng dấu “{” và kết thúc bằng dấu “}” Các kiểu dữ liệu bao gồm: byte, short, int, long, float, và double.
Nếu một biến được khai báo trong một phương thức mà không nằm trong bất kỳ khối lệnh nào, phạm vi hoạt động của biến đó sẽ chỉ giới hạn trong phương thức đó Biến này có thể được sử dụng trong tất cả các khối lệnh của phương thức tương ứng.
Khi một biến được khai báo trong một lớp, không nằm trong bất kỳ phương thức nào, biến đó sẽ có phạm vi hoạt động toàn bộ lớp, cho phép nó được sử dụng trong tất cả các phương thức của lớp đó.
Toán tử
Toán tử số học yêu cầu các toán hạng phải là số hoặc ký tự, không chấp nhận các toán hạng kiểu boolean Dưới đây là một số loại toán tử số học được liệt kê trong bảng.
+ Trả về giá trị tổng hai toán hạng
- Trả về kết quả của phép trừ.
* Nhân Trả về giá trị là tích hai toán hạng.
/ Chia.Trả về giá trị là thương của phép chia
% Phép lấy modul Giá trị trả về là phần dư của phép chia
++ Tăng giá trị của biến lên 1 Ví dụ a++ tương đương với a = a + 1 Giảm giá trị của biến 1 đơn vị Ví dụ a tương đương với a = a - 1
-= Giảm giá trị của biến 1 đơn vị Ví dụ a tương đương với a = a - 1
*= Ví dụ c *= a tương đương với c = c*a
/= Ví dụ c /= a tương đương với c = c/a
%= Ví dụ c %= a tương đương với c = c%a
&& Và (AND) Trả về giá trị “Đúng” (True) chỉ khi cả hai toán tử có giá trị “True”
|| Hoặc (OR) Trả về giá trị “True” nếu ít nhất một giá trị là True
! NOT Chuyển giá trị từ True sang False và ngược lại.
Các toán tử điều kiện:
Toán tử điều kiện là một loại toán tử đặc biệt vì nó bao gồm ba thành phần cấu thành biểu thức điều kiện
Cú pháp: ? : ;
biểu thức 1: Biểu thức logic Trả trả về giá trị True hoặc False
biểu thức 2: Là giá trị trả về nếu xác định là True
biểu thức 3: Là giá trị trả về nếu xác định là False
Toán tử gán (=) cho phép gán giá trị cho một biến và có thể thực hiện việc gán nhiều giá trị cho nhiều biến trong cùng một dòng lệnh Ví dụ, đoạn lệnh "int x = 20; int p, q, r, s; p = q = r = s = x;" gán giá trị 20 cho biến x và đồng thời gán giá trị này cho các biến p, q, r, và s.
Dòng lệnh cuối cùng được thực hiện từ phải qua trái, bắt đầu bằng việc gán giá trị của biến x cho 's' Tiếp theo, giá trị của 's' được gán cho 'r', và quá trình này tiếp tục diễn ra.
Strings và String Buider
Class String trong Java là một thành phần quan trọng, được thiết kế là không thể thay đổi (immutable) và là final, nghĩa là không cho phép kế thừa Mọi thay đổi trên đối tượng String sẽ tạo ra một đối tượng String mới.
Trong Java, String là một lớp đặc biệt vì nó được sử dụng thường xuyên trong các chương trình, đòi hỏi hiệu suất và tính linh hoạt cao Điều này giải thích tại sao String vừa mang tính chất đối tượng vừa có tính nguyên thủy.
Có thể tạo một string literal (chuỗi chữ), string literal được lưu trữ trong ngăn xếp (stack), đòi hỏi không gian lưu trữ ít
Có thể sử dụng toán tử + để nối 2 string, toán tử này vốn quen thuộc và sử dụng cho các kiểu dữ liệu nguyên thủy int, float, double
Các string literal được lưu trữ trong một bể chung, cho phép hai string literal có nội dung giống nhau chia sẻ một vùng bộ nhớ trên stack Điều này giúp tiết kiệm bộ nhớ hiệu quả.
Vì String là một class, vì vậy nó có thể được tạo ra thông qua toán tử new.
String object = new String("Hello World");
Các đối tượng String được lưu trữ trên Heap, điều này dẫn đến việc quản lý bộ nhớ trở nên phức tạp và tốn nhiều không gian lưu trữ Đáng chú ý, hai đối tượng String có nội dung giống nhau nhưng lại được lưu trữ tại hai vùng bộ nhớ khác nhau trên Heap.
Các phương thức của String
Phương thức charAt(int index) trả về ký tự tại vị trí chỉ số được chỉ định trong chuỗi Trong khi đó, phương thức compareTo(Object o) cho phép so sánh một chuỗi với một đối tượng khác, giúp xác định thứ tự sắp xếp giữa chúng.
Int compareTo (String anotherString) So sánh hai chuỗi theo từ điển
(Phân biệt chữ hoa chữ thường) int compareToIgnoreCase (String str) So sánh hai chuỗi theo từ điển
(Không phân biệt chữ hoa chữ thường)
String concat (String str) Nối chuỗi boolean contentEquals (StringBuffer sb)
Trả về true nếu và chỉ nếu chuỗi này đại diện cho cùng một chuỗi ký tự như StringBuffer quy định Phương thức static String copyValueOf(char[] data) trả về một chuỗi đại diện cho chuỗi ký tự trong mảng quy định Ngoài ra, phương thức static String copyValueOf(char[] data, int offset, int count) cho phép trả về một chuỗi từ mảng ký tự với vị trí bắt đầu và số lượng ký tự cụ thể.
Hàm `endsWith(String suffix)` kiểm tra xem chuỗi có kết thúc bằng hậu tố đã cho hay không, trong khi hàm `equals(Object anObject)` thực hiện so sánh chuỗi với một đối tượng khác.
So sánh với một String khác, không phân biệt chữ hoa chữ thường. byte[] getBytes ( )
Mã hóa chuỗi thành một mảng byte bằng cách sử dụng bảng mã mặc định của nền tảng, và lưu trữ kết quả vào một mảng byte mới.
To encode this string into a sequence of bytes, use the provided character encoding table and store the results in a new byte array Utilize the method `void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char[] dst, int dstBegin)` to achieve this.
Sao chép các ký tự từ chuỗi nguồn vào mảng ký tự đích Phương thức `int indexOf(int ch)` trả về chỉ số đầu tiên xuất hiện của ký tự cụ thể trong chuỗi Phương thức `int indexOf(int ch, int fromIndex)` cho phép tìm kiếm ký tự bắt đầu từ chỉ số xác định.
Phương thức `indexOf` trong chuỗi cho phép tìm chỉ số xuất hiện đầu tiên của ký tự hoặc chuỗi được chỉ định, bắt đầu từ một chỉ số cụ thể cho đến cuối chuỗi Cú pháp `int indexOf(String str)` trả về chỉ số đầu tiên của chuỗi quy định, trong khi `int indexOf(String str, int fromIndex)` cho phép tìm kiếm từ chỉ số đã chỉ định.
Phương thức `int indexOf(int ch)` trả về chỉ số của lần xuất hiện đầu tiên của ký tự trong chuỗi, bắt đầu từ chỉ số xác định Trong khi đó, phương thức `int lastIndexOf(int ch)` trả về chỉ số của lần xuất hiện cuối cùng của ký tự cụ thể trong chuỗi Ngoài ra, phương thức `int lastIndexOf(int ch, int fromIndex)` cho phép tìm chỉ số của lần xuất hiện cuối cùng của ký tự, bắt đầu từ một chỉ số nhất định.
Hàm `lastIndexOf(String str)` trả về chỉ số của sự xuất hiện cuối cùng của ký tự được chỉ định trong chuỗi, bắt đầu tìm kiếm từ chỉ số xác định Hàm `length()` cung cấp độ dài của chuỗi Hàm `matches(String regex)` kiểm tra xem chuỗi có khớp với biểu thức chính quy đã chỉ định hay không Cuối cùng, hàm `regionMatches(int offset, String other, int ooffset, int len)` xác định xem một phần của chuỗi có giống với một chuỗi khác hay không.
String replace (char oldChar, char newChar)
Trả về một chuỗi mới từ thay thế tất cả các lần xuất hiện của ký tự oldChar trong chuỗi này với ký tự newChar.
String replaceAll (String regex, String replacement)
Thay thế tất cả các chuỗi con của chuỗi này khớp với biểu thức chính quy bởi String mới replacement
String replaceFirst (String regex, String replacement)
Thay thế chuỗi con đầu tiên của chuỗi này khớp với biểu thức chính quy bởi một String mới replacement
Để tách chuỗi thành các chuỗi con, bạn cần xác định các vị trí khớp với biểu thức chính quy đã cho Phương thức boolean startsWith (String prefix) sẽ kiểm tra xem chuỗi có bắt đầu bằng tiền tố quy định hay không.
CharSequence subSequence (int beginIndex, int endIndex)
Trả về một chuỗi ký tự mới là một dãy con của dãy này.
String substring (int beginIndex, int endIndex)
Trả về một chuỗi ký tự mới, là một dãy con từ chỉ số bắt đầu đến chỉ số cuối Phương thức char[] toCharArray() chuyển đổi chuỗi này thành mảng ký tự.
Chuyển tất cả các ký tự của chuỗi này sang chữ thường, sử dụng miền địa phương mặc định (default locale)
Chuyển tất cả các ký tự của chuỗi này sang chữ thường, sử dụng miền địa phương (locale) cho trước.
String toString ( ) Trả về String này.
String toUpperCase ( ) Chuyển tất cả các ký tự của chuỗi này sang chữ hoa, sử dụng miền địa phương mặc định (default locale)
String toUpperCase (Locale locale) Chuyển tất cả các ký tự của chuỗi này sang chữ hoa, sử dụng miền địa phương (locale) cho trước.
String trim ( ) Trả về một String mới, sau khi loại bỏ các ký tự trắng bên trái và bên phải.
Nhập/Xuất dữ liệu
Trong Java có 3 cách nhập liệu từ bàn phím: a Sử dụng lớp BufferReader
BufferReader là một lớp dùng để đọc dữ liệu từ bàn phím hay từ file.
Có thể dùng lớp này để đọc một chuỗi một mảng hoặc một kí tự.
Ví dụ 2.2: import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; public class GetInputFromKeyboard
{ public static void main(String[] args)
// Tạo một đối tượng BufferedReader
BufferedReader dataIn = new BufferedReader(new InputStreamReader( System.in) );
System.out.println("Please Enter Your Name:"); try
System.out.println("Hello " + name +"!");
Tham số đầu vào của BufferReader có thể là InputStreamReader hoặc FileReader (Dùng để đọc file).
Một số phương thức của lớp BufferReader:
- read() : đọc một kí tự.
- readLine() : đọc một dòng text. b Sử dụng JOptionPane
JOptionPane là một lớp thừa kế từ lớp JComponent Khi biên dịch chương trìnhsẽ hiện lên một dialog box cho phép nhập dữ liệu.
Ví dụ 2.3: import javax.swing.JOptionPane; public class InputFromKeyboardJOptionPane
{ public static void main(String[] args)
String name = ""; name=JOptionPane.showInputDialog("Please enter your name");
System.out.println("Name is:"+msg);
Một số phương thức của JOptionPane:
- showConfirmDialog() : Hiển thị một câu hỏi lựa chọn giống như yes no cancel
- showInputDialog() : Hiển thị box nhập
- showMessageDialog() : Báo cho người dùng một sự kiện vừa xảy ra. c) Sử dụng lớp Scanner
- Lớp Scanner trong Java cho phép nhập dữ liệu từ bàn phím.
- Lớp Scanner có thể đọc được nhiều kiểu dữ liệu khác nhau chẳng hạn Int, Long, Double, String, Float
Một số phương thức thường được sử dụng trong lớp Scanner:
Các phương thức trong Java bao gồm: `public String next()` trả về nội dung trước khoảng trắng, `public String nextLine()` trả về nội dung của một hàng, `public byte nextByte()` trả về kiểu dữ liệu byte, `public short nextShort()` trả về kiểu dữ liệu short, `public int nextInt()` trả về kiểu dữ liệu int, `public long nextLong()` trả về kiểu dữ liệu long, `public float nextFloat()` trả về kiểu dữ liệu float, và `public double nextDouble()` trả về kiểu dữ liệu double.
Sự khác nhau khi sử dụng next() và nextLine() lớp Scanner trong Java:
–Phương thức next() sẽ trả về kết quả cách nhau bởi khoảng trắng.
Ví dụ 2.4: import java.util.Scanner; public class Main { public static void main(String[] args) {
String str = "Chào mừng bạn đến với \ nKênh Lập Trình";
Scanner scanner = new Scanner(str); while(scanner.hasNext()){
System.out.println(scanner.next());
Phương thức nextLine() sẽ trả về kết quả nội dung của một hàng, ví dụ:
31 import java.util.Scanner; public class Main { public static void main(String[] args) {
String str = "Chào mừng bạn đến với \ nKênh Lập Trình";
Scanner scanner = new Scanner(str); while(scanner.hasNext()){
System.out.println(scanner.nextLine());
In this Java program, we utilize the Scanner class to input two numbers from the keyboard and calculate their sum The program begins by importing the necessary Scanner class and defining the main method By prompting the user for input, we can read the two numbers and compute their total effectively This simple approach demonstrates how to handle user input and perform basic arithmetic operations in Java.
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("Vui lòng nhập số hạng thứ nhất: "); int sothu1 = scanner.nextInt();
System.out.print("Vui lòng nhập số hạng thứ hai: "); int sothu2 = scanner.nextInt();
System.out.println("Tính tổng: " + (sothu1 + sothu2)); scanner.close();
Câu lệnh và các cấu trúc lệnh trong Java
Java cung cấp hai loại cấu trúc điều khiển: Điều khiển rẽ nhánh
2.6.1 Lệnh, khối lệnh trong Java
Giốngngôn ngữ C, các câu lệnh trong Java kết thúc bằngdấu chấm phẩy (;)
Một khối lệnh là một đoạn mã bao gồm từ hai lệnh trở lên, được mở đầu bằng dấu ngoặc nhọn ({) và kết thúc bằng dấu ngoặc nhọn (}) Trong khối lệnh, có thể chứa một hoặc nhiều lệnh, hoặc thậm chí là các khối lệnh lồng nhau.
} // kết thúc khối lệnh 2 lệnh 1.1 lệnh 1.2
// Các lệnh thuộc khối lệnh 3
Java đưa ra hai cấu trúc lệnh if…else như sau:
là Biểu thức boolean như toán tử so sánh.
, là câu lệnh đơn hoặc khối lệnh trong Java;
Ví dụ 2.5: Chương trình kiểm tra xem ngày hiện tại có phải chủ nhật hay không: import java.util.Date; public class TestIf { public static void main( String args[ ] ){
Date today = new Date(); if( today.getDay() == 0 )
System.out.println(“Hom nay la chu nhat\n”); else
System.out.println(“Hom nay khong la chu nhat\n" );
Khối lệnh switch-case có thể được sử dụng thay thế câu lệnh if-else trong trường hợp một biểu thức cho ra nhiều kết quả
{ case ‘value1’: action 1 statement; break; case ‘value2’: action 2 statement; break; case ‘valueN’: actionN statement; break; default: default_action statement;
Biểu thức trong Java là một thành phần chứa giá trị xác định, và nó phải thuộc một trong các kiểu dữ liệu như char, byte, short hoặc int Nếu biểu thức không thuộc các kiểu này, Java sẽ thông báo lỗi.
- value1, value 2,…., valueN: Các giá trị hằng số cùng kiểu dữ liệu với giá trị trên biến expression
- action1, action2…, actionN: Khối lệnh được thực thi khi trường hợp tương ứng có giá trị True
- break: Câu lệnh được sử dụng để bỏ qua tất cả các câu lệnh sau đó và giành quyền điều khiểncho cấu trúc bên ngoài switch
- default: Từ khóa tuỳ chọn được sử dụng để chỉ rõ các câu lệnh nào được thực hiện chỉ khi tất cả các trường hợp nhận giá trị False
- default - action: Khối lệnh được thực hiện chỉ khi tất cả các trường hợp nhận giá trị False
Ví dụ 2.6: Xác định giá trị trong một biến nguyên và hiển thị ngày trong tuần được thể hiện dưới dạng chuỗi class SwitchDemo
{ public static void main(String agrs[]) { int day = 2; switch(day)
The provided code snippet utilizes a switch-case structure to print the name of the day corresponding to a numeric value Each case represents a day of the week, starting from Sunday (case 0) to Saturday (case 6) The code effectively outputs the day based on the input value, ensuring clarity and organization in the representation of weekdays.
35 break; default: System.out.println(“Invalid day of week”);
Nếu giá trị của biến day = 4, chương trình sẽ hiển thị “Thursday”
Vòng lặp while thực thi khối lệnh khi điều kiện thực thi condition vẫn là True và dừng lại khi điều kiện thực thi condition nhận giá trị False
Ví dụ 2.7: Tính tổng các số lẻ từ 1 đến 20 int tong = 0, i = 1; while (i< )
System.out.println(“Tong bang ”+ tong); Ở ví dụ trên, vòng lặp được thực thi cho đến khi điều kiện i< là False
Kết quả in ra: Tong bang 100
Cú pháp: do{ action statements;
Vòng lặp do-while thực hiện khối lệnh khi điều kiện là True, giống như vòng lặp while, nhưng khác biệt ở chỗ do-while luôn thực hiện ít nhất một lần, ngay cả khi điều kiện là False.
Ví dụ 2.8: Tính tổng các số lẻ từ 1 đến 20 int tong = 0, i=1;
System.out.println(“Tong bang ”+ tong); Ở ví dụ trên, vòng lặp được thực thi cho đến khi điều kiện i< là False
Cú pháp: for(initialization statements; condition; increment statements)
Ví dụ 2.9: Tính tổng các số lẻ từ 1 đến 20 public class TestFor
{ public static void main(String[] args)
{ int tong = 0; for(int i=1; i< ; i+=2) tong+=i;
System.out.println(“Tong bang ” + tong);
Vòng lặp được thực thi cho đến khi điều kiện i< là False
2.6.7 Lệnh break và cont inue
Trong cấu trúc lặp, việc điều khiển luồng thực hiện có thể được thực hiện thông qua lệnh break và continue Lệnh break sẽ dừng toàn bộ quá trình lặp mà không thực hiện các câu lệnh còn lại, trong khi lệnh continue sẽ bỏ qua phần còn lại của vòng lặp hiện tại và quay trở lại điểm bắt đầu để thực hiện lần lặp tiếp theo.
Ví dụ 2.10: public class BreakAndContinue { public static void main(String[] args) { for(int i = 0; i < 100; i++) { if(i == 74) break;// Out of for loop if(i % 9! = 0) continue;// Next iteration
} int i = 0; // An "infinite loop": while(true) { i++; int j = i * 27; if(j == 945) break;// Out of loop if(i % 10! = 0) continue;// Top of loop
Số lớn trong java
Lớp BigInteger sử dụng để xử lýcác số nguyên rất lớn nằm ngoài giới hạn của tất cả các kiểu dữ liệu nguyên thủy có sẵn.
Sử dụng phương thức tĩnh valueOf để chuyển một số bình thường thành số nguyên lớn BigInteger A = BigInterger(valueOf(100));
Hàm tạo này được sử dụng để dịch một mảng byte chứa biểu diễn nhị phân bổ sung của hai BigInteger thành một BigInteger.
BigInteger (int numBits, rnd ngẫu nhiên)
Hàm tạo này được sử dụng để tạo ngẫu nhiên một BigInteger nằm trong phạm vi từ 0 đến (2 numBits - 1)
Hàm tạo này được sử dụng để chuyển biểu diễn Chuỗi thập phân của BigInteger thành BigInteger.
BigInteger (Chuỗi val, int radix)
Hàm tạo này được sử dụng để chuyển biểu diễn Chuỗi của BigInteger trong cơ số được chỉ định thành BigInteger.
Một số phương thức thường dùng:
BigInteger add (BigInteger val)- Phương thức này trả về một BigInteger có giá trị là (this + val)
Int compareTo(BigInteger val)- so sánhBigInteger với BigInteger xác định. float floatValue() Chuyển BigInteger thành kiểu float.
BigInteger max(BigInteger val) Trả về giá trị lớn nhất của BigInteger và val.BigInteger min(BigInteger val) Trả về giá trị nhỏ nhất của BigInteger và val
Mảng
Mảng là tập hợp nhiều phần tử có cùng tên, cùng kiểu dữ liệu và mỗi phần tử trong mảng được truy xuất thông qua chỉ số trong mảng.
Khai báo []; hoặc [] ;
Ví dụ 2.11: int arrInt[]; // đây là mảng các số nguyên hoặc int[ ] arrInt;
Để cấp phát bộ nhớ cho mảng trong Java, ta sử dụng từ khóa new, vì mọi thứ trong Java đều liên quan đến đối tượng Ví dụ, để cấp phát bộ nhớ cho mảng số nguyên với tối đa 100 phần tử, ta thực hiện như sau:
Truy nhập các phần tử trong mảng
Trong Java, chỉ số mảng bắt đầu từ 0, nghĩa là phần tử đầu tiên có chỉ số là 0 và phần tử thứ n có chỉ số là n-1 Để truy xuất các phần tử của mảng, bạn sử dụng chỉ số của chúng trong cặp dấu ngoặc vuông [].
Ví dụ 2.12: int arrInt[] = {1, 2, 3}; int x = arrInt[0]; // x sẽ có giá trị là 1 int y = arrInt[1]; // y sẽ có giá trị là 2 int z = arrInt[2]; // z sẽ có giá trị là 3
Trong nhiều ngôn ngữ lập trình như C, chuỗi được coi là một mảng các ký tự Tuy nhiên, trong Java, chuỗi được quản lý qua lớp String, cho phép người dùng thực hiện các thao tác linh hoạt trên đối tượng dữ liệu chuỗi này.
Vòng lặp foreach được sử dụng chủ yếu với mảng và ArrayList
Cú pháp: for(Khai_bao : Bieu_thuc)
Ví dụ 2.13: public class Test { public static void main(String args[]){ int [] numbers = {10, 20, 30, 40, 50}; for(int x : numbers ){
String [] names ={"James", "Larry", "Tom", "Lacy"}; for( String name : names ) {
2.8.2 Khởi tạo mảng và mảng nặc danh
Chúng tacó thể khởi tạo giá trị ban đầu cho các phần tử của mảng khikhai báo
Trong ví dụ 2.14, chúng ta có các mảng khác nhau trong ngôn ngữ lập trình Mảng số nguyên được khai báo với 4 phần tử: `int arrInt[] = {1, 2, 3, 4};` Mảng ký tự bao gồm 3 phần tử: `char arrChar[] = {'a', 'b', 'c'};` Cuối cùng, mảng kiểu String chứa 3 phần tử: `String arrStrng[] = {"ABC", "DEF", "GHI"};`.
Cũng có thể khởi tạo một mảng nặc danh new int[] { 17, 19, 23, 29, 31, 37 };
Sử dụng cú pháp khai báo mảng nặc danh này ta có thể khởi tạo một mảng mà không cần khai báo thêm biến mới. smallPrimes = new int[] { 17, 19, 23, 29, 31, 37 };
Là rút gọn của khai báo: int[] anonymous = { 17, 19, 23, 29, 31, 37 }; smallPrimes = anonymous
Ví dụ 2.15: Nhập và xuất giá trị các phần tử của một mảng các số nguyên class ArrayDemo
{ public static void main(String args[])
{ int arrInt[] = new int[10]; int i; for(i = 0; i < 10; i = i+1) arrInt[i] = i; for(i = 0; i < 10; i = i+1)
System.out.println("This is arrInt[" + i + "]: " + arrInt[i]);
Có thể sao chép một mảng vào một mảng khác, nhưng cả hai mảng phải tham chiếu đến cùng một địa chỉ Ví dụ, khi gán `int[] luckyNumbers = smallPrimes;`, việc thay đổi giá trị của `luckyNumbers[5]` sẽ ảnh hưởng đến `smallPrimes[5]`, khiến cả hai đều có giá trị 12.
2.8.4 Các tham số dòng lệnh
Trong hàm main của Java, tham số `String[] args` cho phép hàm nhận giá trị đầu vào dưới dạng một mảng các xâu ký tự, được truyền qua dòng lệnh.
Ví dụ 2.16: public class Message
{ public static void main(String[] args)
System.out.print("Hello,"); else if (args[0].equals("-g"))
// print the other command-line arguments for (int i = 1; i < args.length; i++)
Biên dịch chương trình và chạy java Message -g cruel world
Mảng args có nội dung sau args[0]: "-g" args[1]: "cruel"
Chương trình cho kết quả
2.8.5 Sắp xếp mảng Để sắp xếp một mảng số tadùng phương thức sort trong class Array int[ ] a= new int [10000];
Array.sort(a);/ / sẽ sắp xếp mảng a
Cú pháp khai báo mảng hai chiều:
[Kiểu_dữ_liệu] Tên_mảng[][]; Hoặc [Kiểu_dữ_liệu][][] Tên_mảng;
Cấp phát bộ nhớ cho mảng
Trong Java có 2 cách cấp phát bộ nhớ như sau:
[Kiểu_dữ_liệu] Tên_mảng[][] = new [Kiểu_dữ_liệu] [Số_dòng][Số_cột];
Ví dụ 2.18: Khai báo và cấp phát bộ nhớ cho mảng number có 2 dòng, 3 cột: int number[][] = new int[2][3];
[Kiểu_dữ_liệu][][] Tên_mảng = new[Kiểu_dữ_liệu] [Số_dòng][Số_cột];
Truy xuất các phần tử trong mảng hai chiều
Mỗi phần tử trong mảng hai chiều được truy xuất thông qua tên mảng cùng với chỉ số dòng và chỉ số cột Giống như mảng một chiều, trong mảng hai chiều có m dòng và n cột, chỉ số dòng sẽ bắt đầu từ 0 đến m - 1, trong khi chỉ số cột sẽ từ 0 đến n - 1.
Cú pháp: Tên_mảng[Chỉ_số_dòng][Chỉ_số_cột];
Ví dụ 2.19: Nhập xuất mảng hai chiều public static void main(String[] args)
// khai báo số dòng và số cột cho mảng int soDong, soCot;
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.prin tln("Nhập vào số dòng của mảng: "); soDong = scanner.nextInt();
System.out.pri ntln("Nhập vào số cột của mảng: "); soCot = scanner.nextInt();
// khai báo và cấp phát bộ nhớ cho mảng
43 int[][] A = new int[soDong][soCot]; for (int i = 0; i < soDong; i++) { for (int j = 0; j < soCot; j++) {
System.out.print("Nhập phần tử thứ [" + i + ", " + j + "]: "); A[i][j] = scanner.nextInt();
System.out.println("Mảng vừa nhập: "); for (int i = 0; i < soDong; i++) { for (int j = 0; j < soCot; j++) {
Câu 1 Những từ sau có phải là định danh hay không? a/ aZ4, b/ ân2, c/_class, d/ My$100
Câu 2 Dãy //* // */ có phải là chú thích hay không ? tại sao ?
Những lệnh nào trong số các lệnh sau là hợp lệ a Char a =’\u0061’; b Char ‘\u0061’=’a’; c Long phone35469L; d Fload pi=3.14159; e Double p14.159e-2;
In Java, the correct declarations for the `main()` method include: a) `static void main(String arg[])` is valid; b) `public static int main(String arg[])` is incorrect due to the return type; c) `public stactic void main(String arg[])` contains a typo in "stactic"; d) `public stactic void main(String [] arg)` also has a typo; e) `final static public void main(String [] arg)` is valid.
Câu 4 Tìm câu trả lời đúng: a) Trong cấu trúc if-else đơn, ít nhất một khối lệnh (của if hoặc else) sẽ được thực hiện Đúng b) Trong lệnh switch-case, nếu không có “default”, không đảm bảo có ít nhất một khối lệnh được thực hiện Sai c) Trong lệnh switch-case, khi có “default”, khối lệnh này sẽ được thực hiện nếu không có trường hợp nào khớp Đúng d) Trong cấu trúc lệnh while, khối lệnh có thể không được thực hiện nếu điều kiện là False Sai e) Trong cấu trúc lệnh do-while, khối lệnh luôn được thực hiện ít nhất một lần, ngay cả khi điều kiện là False Đúng f) Trong cấu trúc lệnh for, khối lệnh không nhất thiết phải được thực hiện nếu điều kiện là False ngay từ đầu Sai.
Câu 5 Chương trình sau có lỗi hay không, nếu có lỗi thì sửa cho đúng.
Public VOID main(String arg){ double fahreb.5; double celsius(fahre);
System.uot.println(fahre +’F=’+celsius+’c’);
Đoạn chương trình trên thực hiện vòng lặp do-while với biến i bắt đầu từ 0 và tăng dần cho đến khi không còn điều kiện lặp Số lần lặp phụ thuộc vào điều kiện dừng của vòng lặp, trong trường hợp này nếu không có điều kiện dừng rõ ràng, vòng lặp sẽ tiếp tục vô hạn Kết quả in ra sẽ là tổng của các số từ 0 đến i-1, nhưng do vòng lặp không dừng lại, chương trình sẽ không bao giờ in ra kết quả.
Đoạn chương trình trên thực hiện vòng lặp 6 lần Ban đầu, biến i có giá trị 5, và trong mỗi lần lặp, giá trị của i được cộng vào biến sum, sau đó i tăng thêm 1 Kết quả cuối cùng in ra là tổng của các số từ 5 đến 10, tương ứng với giá trị sum là 45.
Câu 8 Cho biết kết quả thực hiện chương trình sau : public class MyClas{ public static coid main (String [] arg){
String a,b,c; c=new String(“chuột”); b=new String(“Mèo”); b=a; a=”Chó”; c=b;
Câu 9 Điều gì sẽ xảy ra khi chạy và dịchchương trình sau : public class Prog1{ public static void main (String [] arg ) { int k=1; int i=++k + k++ + +k;
Khi dịch và chạy chương trình trên, giá trị của biến k sẽ được gán là 9, và mảng a sẽ có giá trị a[0] là 9 và a[1] vẫn giữ nguyên là 6 Kết quả in ra sẽ là "i 9 6".
Câu 11 Cho biết kết quả thực hiện chương trình sau : public class Prog3{ public static void main (String [] arg){ int k =0 , i=0; boolean r,t=true; r=(t & 0< (i +=1)) ; r = (t && 0 < (i+=2)); r= (t | 0 < (k+=1)); r = (t || 0 < (k+=2));
Câu 12 Kết quả dich và chạy chương trình sau là gì ? public class Prog4{ public static void main (String [] arg){ int a=0,b=0; int [] bArr new int [1]; bArr[0] = b; inC1(a) ; inC2(bArr);
System.out.println(“a= ” + a + “b =” + b +”bArr = “+ bArr[0]”);
} public static void inC1(int x){x++;}; public static void inC2(int [] x) {x[0]++;};
Bài 1 Viết chương trình tìm ước số chung lớn nhất, bội số chung nhỏ nhất của hai số tự nhiên a và b.
Bài 2.Viết chương trình chuyển đổi một số tự nhiên ở hệ cơ số 10 thành số ở hệ cơ số b bất kì (1< b≤ 36).
Bài 3 Hãy viết chương trình tính tổng các chữ số của một số nguyên bất kỳ Ví dụ: Số
8545604 có tổng các chữ số là: 8+5+4+5+6+0+4= 32.
Bài 4.Viết chương trình phân tích một số nguyên thành các thừa số nguyên tố
Ví dụ: Số 28 được phân tích thành 2 x 2 x 7
Bài 5.Viết chương trìnhliệt kê tất cả các số nguyên tố nhỏ hơn n cho trước.
Bài 6 Viết chương trình liệt kê n số nguyên tố đầu tiên.
Bài 7.Dãy số Fibonacci được định nghĩa như sau: F0 =1, F1 = 1; Fn = Fn-1 + Fn-2 với n>=2 Hãy viết chương trình tìm số Fibonacci thứ n.
Bài 8 Nhập số n và dãy các số thực a 0 , a1 , , an-1 Không đổi chỗ các phần tử và không dùng thêm mảng số thực nào khác (có thể dùng mảng số nguyên nếu cần) hãy cho hiện trên màn hình dãy trên theo thứ tự tăng dần.
Bài 9 Viết chương trình nhập vào vào ma trận A có n dòng, m cột, các phần tử là những số nguyên lớn hơn 0 và nhỏ hơn 100 được nhập vào từ bàn phím Thực hiện các chức năng sau: a)Tìm phần tử lớn nhất của ma trận cùng chỉ số của số đó. b)Tìm và in ra các phần tử là số nguyên tố của ma trận (các phầntử không nguyên tố thì thay bằng số 0). c)Sắp xếp tất cả các cột của ma trận theo thứ tự tăng dần và in kết quả ra màn hình.
Viết chương trình java cho phép tạo và thực thi theo menu sau:
1 Nhập vào một số nguyên dương n.
2 Tính tổng các số từ 1 đến n
3 Kiểm tra n có là số nguyên tố
4 Kiểm tra n có là số hoàn hảo.
5 In ra các số nguyên tố từ 1 đến n
6 In ra các số hoàn hảo từ 1 đến n.
7 Hiển thị số n thành tích các thừa số nguyên tố.
Bài 11 Viết chương trình nhập vào vào mảng A có n phần tử, các phần tử là những số nguyên lớn hơn 0 và nhỏ hơn 100 được nhập vào từ bàn phím Thực hiện các chức năng sau: a) Tìm phần tử lớn nhất và lớn thứ 2 trong mảng cùng chỉ số của các số đó. b) Sắp xếp mảng theo thứ tự giảm dần c) Nhập một số nguyên x và chèn x vào mảngA sao cho vẫn đảm bảo tính sắp xếp giảm dần và số phần tử của mảng vẫn không đổi.
Bài 12 Nhập một dãy n số nguyên, tìm khoảng cách ngắn nhất giữa hai số liền kề nhau.
Ví dụ: input 4 8 6 1 2 9 4, out put: Khoảng cách ngắn nhất là 1, giữa hai số 1 và 2.
ĐỐI TƯỢNG, LỚP, KẾ THỪA, GIAO DIỆN
Đối tượng, lớp, lớp trừu tượng
Lớp là một khuôn mẫu cho đối tượng, bao gồm các thuộc tính và phương thức tác động đến những thuộc tính đó.
Lớp SinhVien bao gồm các thuộc tính như MãSV, điểm và hạnh kiểm, cùng với các phương thức như học tập, thực hành và giải trí Mỗi đối tượng là một thể hiện của lớp, với các dữ liệu và hành vi được định nghĩa rõ ràng.
Mỗi sinh viên cụ thể là mộtthể hiện (hay đối tượng) của lớp SinhVien
3.1.2 Khai báo lớp class
Trong đó: class: là từ khóa của Java
ClassName là tên lớp, trong khi field_1 và field_2 là các thuộc tính của lớp, bao gồm biến và thành phần dữ liệu Constructor là phương thức dùng để khởi tạo đối tượng của lớp Các phương thức như method_1 và method_2 thực hiện các thao tác xử lý và tác động lên các thuộc tính của lớp.
Ví dụ 3.2: Khai báo một lớp rỗng không chứa thuộc tính, phương thức.
// không chứa thuộc tính, phương thức
In this example, we define a class named Pencil that includes properties such as color, length, and diameter The color is initialized to "red," while length and diameter are left undefined Additionally, a static variable nextID is introduced to track the unique identification of each pencil instance The class also features a method called setColor, which allows users to change the pencil's color by passing a new color as an argument.
3.1.3 Thuộc tính của lớp class
// khai báo những thuộc tính của lớp
field1;
- Kiểu dữ liệu có thể là kiểu dữ liệu cơ sở hoặc kiểu dữ liệu đối tượng tham chiếu: boolean, char, byte, short, int, long, float, double
Chỉ định truy xuất thuộc tính lớp + các bổ nghĩa loại thuộc tính nếu có (Các bổ nghĩa loại thuộc tính có thể là static hoặc final hoặc cả 2)
- Sau tên trường có thể có kèm theo giá trị khởi tạo
Chỉ định truy xuất thuộc tính lớp:
- private: Có thể truy cập thuộc tính này chỉ bên trong lớp khai báo
- package (~ không có chỉ định truy xuất): Có thể truy cập từ các lớp trong cùng gói (package) và trong bản thân lớp khai báo
- protected: Có thể truy cập từ các lớp trong cùng gói,các lớp thừa kế và bản thân lớp khai báo
- public: Có thể được truy cập từ bất kỳ một lớp nào
Ví dụ 3.4: public class Pencil { public String color = “red”; public int length; public float diameter; private float price; public static long nextID = 0; public void setPrice (float newPrice) { price = newPrice;
} public class CreatePencil { public static void main (String args[]){ Pencil p1 = new Pencil(); p1.price = 0.5f; // price has private access in Pencil
Các bổ nghĩa loại thuộc tính
Chỉ một bản duy nhất của thuộc tính static được tồn tại, chia sẻ giữa các đối tượng của cùng lớp chứa thuộc tính này
Có thể được truy cập trực tiếp trong bản thân lớp khai báo (truy cập trong hàm main)
Để truy cập thuộc tính từ bên ngoài lớp khai báo, cần phải thêm tên lớp trước thuộc tính, ví dụ: System.out.println(Pencil.nextID), hoặc thông qua một đối tượng thuộc lớp đó.
Từ bên ngoài lớp, các thuộc tính non-static phải được truy cập thông qua tham chiếu đối tượng
Ví dụ 3.5: public class CreatePencil { public static void main (String args[]){ Pencil p1 = new Pencil();
Pencil p2 = new Pencil(); Pencil.nextID++;
Khi đã được khởi tạo, giá trị không thể thay đổi
Thường được sử dụng cho các hằng số
Thuộc tính static + final phải được khởi tạo ngay khi khai báo
Thuộc tính non-static + final phải được khởi tạo ngay khi một đối tượng của lớp được tạo ra
Khởi tạo giá trị thuộc tính
Không bắt buộc phải sử dụng hằng số, người dùng có thể khởi tạo giá trị cho mọi biến nếu có quyền Nếu không thực hiện khởi tạo, giá trị mặc định sẽ phụ thuộc vào loại thuộc tính của biến đó.
()
: Để xác định quyền truy xuất của các đối tượng khác đối với các phương thức của lớp người ta thường dùng các tiền tố sau:
- Các chỉ định truy xuất của phương thức (cùng ý nghĩa với thuộc tính): public, protected, private
- Các bổ nghĩa loại phươngthức: static, final, abstract, synchronized, native, volatile
: có thể là kiểu void, kiểu cơ sở hay một lớp.
: đặt theo qui ước giống tên biến.
: có thể rỗng
Các loại bổ nghĩa của phương thức
- static: Phương thức dùng chung cho tất cả các thể hiện của lớp, chỉ có thể truy cập đến các thuộc tính hoặc phương thức static trong cùng lớp
- final: Phương thức có thuộc tính này không được ghi đè (overridden) trong các lớp thừa kế
- abstract: Phương thức không cần cài đặt, sẽ được cài đặt trong các lớp thừa kế
Ví dụ 3.6: abstract void sampleMethod( );
- Sử dụng toán tử (.): reference.method(arguments)
Bên ngoài class, tham chiếu reference có thể là tên class hoặc tham chiếu đối tượng của class
Bên trong class, không cần tham chiếu reference
- Với phương thức non-static: “reference” phải là tham chiếu đối tượng
Giá trị của các đối số truyền vào trong lời gọi phương thức
Khi đối số không phải là một tham chiếu đối tượng, nó truyền vào một bản copy giá trị của đối số
Ví dụ 3.7: public void method1 (int a) { a = 6;
} public void method2 ( ) { int b = 3; method1(b); // now b = ? b = 3
Khi đối số là một tham chiếu đối tượng, nó truyền vào một bản copy của tham chiếu tới đối tượng đó
54 class PassRef{ public static void main(String[] args) {
Pencil plainPencil = new Pencil(); plainPencil.color = “PLAIN”;
System.out.println("original color:" + plainPencil.color); paintRed(plainPencil); // truyen vao tham chieu doi tuong
System.out.println("new color: " + plainPencil.color);
} public static void paintRed(Pencil p) { p.color = "RED"; // doi mau thanh do p = null; // sau do tro toi null
Nạp chồng phương thức (method overloading): Một class có thể có nhiều cách thức có cùng tên nhưng khác nhau về danh sách đối số public class Pencil {
public void setPrice (float newPrice) { price = newPrice;
} public void setPrice (Pencil p) { price = p.getPrice();
Trình dịch phân tích và phân biệt sự khác nhau giữa hai danh sách đối số bằng cách so sánh số lượng và kiểu dữ liệu của các đối số trong từng danh sách, đồng thời chú ý đến thứ tự của chúng.
3.1.5 Chỉ định truy xuất lớp
Một lớp cũng có thể có các chỉ định truy xuất đi trước tên lớp:
Có thể truy xuất từ bất kỳ đâu
Không có từ khóa này, lớp chỉ có thể truy cậptrong phạm vi cùng gói
Lớp này được thiết kế nhằm tạo ra một lớp có các đặc tính tổng quát, nó định nghĩa cácthuộc tính chungcho các lớp con của nó
Không thể tạo đối tượng (thể hiện) cho những lớp abstract
Lớp không thể được thừa kế
Tạo đối tượng
In this example, we define a class named Student, which includes a private long variable idNum, a String variable name initialized to "empty," and another String variable address Additionally, the class features a static long variable nextID set to 0, which will be used for generating unique identifiers for each Student object created.
Trong Java, một đối tượng được tạo ra bằng cách sử dụng phương thức new
Tạo đối tượng mới: Student std = new Student ();
Lớp trong lập trình có một phương thức đặc biệt được gọi là hàm khởi tạo, dùng để tự động thiết lập giá trị cho các đối tượng khi chúng được khởi tạo Hàm này cho phép gán những giá trị mặc định cho các thuộc tính của đối tượng, giúp đơn giản hóa quá trình khởi tạo và đảm bảo rằng các đối tượng luôn ở trạng thái hợp lệ ngay từ đầu.
- Không có giá trị trả về, có thể có hoặc không có tham số
- Phải có cùng tên với lớp và được gọi đến khi dùng từ khóa new
Nếu một lớp trong Java không được định nghĩa constructor, hệ thống sẽ tự động cung cấp một constructor mặc định Khi đó, các thuộc tính của lớp sẽ được khởi tạo với giá trị mặc định: các kiểu số sẽ có giá trị là 0, kiểu logic sẽ là false, và các đối tượng sẽ được khởi tạo với giá trị null.
Chú ý: Thông thường để an toàn, dễ kiểm soát và làm chủ mã nguồn mỗi lớp nên khai báo một constructor
Ví dụ 3.10: class Student { private long idNum;
56 private String name= “empty”; private String address;
// bien static chia se giua cac doi tuong cua lop Student private static long nextID = 0;
// gan gia tri nextID cho idNum, sau do tang nextID len 1 idNum = nextID++;
Student(String studentName, String addr) { this( ); name = studentName; address = addr;
Xem xét trước đó chưa có bất kỳ đối tượng Student nào được tạo ra Xem xét hai trường hợp sau:
Khi đó constructor không có tham số Student() được gọi khởi tạo các giá trị cho đối tượng Student: idNum = 0, name = “empty”, address = null, nextID = 1
Student std = new Student(“Hai”, null);
Student std1 = new Student(“Hau”, “Hung Yen”);
Trong trường hợp này, chúng ta tạo ra hai đối tượng Student thông qua constructor với tham số đầu vào Đối tượng đầu tiên được khởi tạo với các giá trị: idNum = 0, name = “Hai”, address = null, và nextID = 1 Đối tượng thứ hai có idNum = 1 (giá trị nextID hiện tại), name = “Hau”, address = “Hung Yen”, và nextID = 2 (giá trị nextID sau khi tăng).
- Biến this được sử dụng như một tham chiếu đến đối tượng hiện tại
- Trong một constructor có thể dùng biến this để gọi một contructorkhác Nó phải được đặt trong dòng đầutiên của contructor sử dụng nó
- Biến this không thể được sử dụng trong một phương thức static
57 class Student { private long idNum; private String name; private String address; private static long nextID = 0; private static LinkedList studentList = new LinkedList();
Student(String name, String address) { this.name = name; this.address = address;
} private void inQueue() { studentList.add(this); // Them vao danh sach lien ket
Kế thừa và đa hình
Tính kế thừa trong Java là kỹ thuật cho phép một đối tượng nhận thuộc tính và hành vi từ đối tượng cha, tạo ra các lớp mới dựa trên các lớp hiện có Khi kế thừa, người lập trình có thể tái sử dụng các phương thức và thuộc tính của lớp cha, đồng thời bổ sung thêm các phương thức và thuộc tính mới Tính kế thừa thể hiện mối quan hệ IS-A, hay còn gọi là mối quan hệ cha-con.
Lớp con sử dụng từ khóa extend để có thể kế thừa các thuộc tính của lớp cha trừ các thuộc tính private của lớp cha.
Sự kế thừa cho phép tạo ra một lớp mới dựa trên lớp đã có, với tất cả các thuộc tính và phương thức của lớp cũ được chuyển giao cho lớp mới Trong mối quan hệ này, lớp cũ được gọi là lớp cha, trong khi lớp mới được gọi là lớp con.
Khai báo lớp kế thừa được thực hiện bởi từ khoá extends:
extends
58 public String name; public int age;
// Phương thức khởi tạo public Person(String name, int age)
{ this.name = name; this.age = age;
System.out.println( name + “ is ” + age + “ years old!”);
// Phương thức khởi dựng public Employee(String name, int age, float salary)
{ super(name, age); this.salary = salary;
Như vậy, khi có lớp: class EmployeeDemo1
{ public static void main(String args[])
Employee myEmployee = new Employee(“Nam”, 2 0, 300f); myEmployee.show();
Ví dụ 3.13: public class xe { public String tenxe; public String hangxe; public xe(String tenxe, String hangxe){ this.tenxe = tenxe; this.hangxe = hangxe;
System.out.println("Tenxe: " + tenxe + "hangxe: " + hangxe);
The `oto` class, which extends the `xe` class, includes attributes for `giaban` (price) and `tocdo` (speed) The constructor of the `oto` class initializes these attributes along with the inherited properties of `tenxe` (car name) and `hangxe` (brand) This structure allows for a comprehensive representation of a car's key features in an object-oriented programming context.
} public class chitietxe { public static void main(String[] args) { oto xeoto = new oto("HCS","SNC",232,454); xeoto.Show();
In this example, the program demonstrates the implementation of the overloaded method Show() in the oto class, which extends the xe class, without utilizing the Show() method from the xe class The oto class includes properties for the car's price (giaban) and speed (tocdo) The constructor of the oto class initializes these properties along with the inherited attributes from the xe class, allowing for a clear distinction in functionality between the two classes.
System.out.println(tenxe+ "co gia ban ban " + giaban + " toc do:
Quy tắc truy nhập trong kế thừa
Các quy tắc này quy định khả năng truy nhập của lớp con đối với các thuộc tính và phương thức của lớp cha:
private: chỉ được truy nhập trong phạm vi lớp cha, lớp con không truy nhập được Tất cả các lớp ngoài lớp cha đều không truy nhập được.
protected: lớp con có thể truy nhập được Tất cả các lớp không kế thừa từ lớp cha đều không truy nhập được.
final: lớp con có thể sử dụng được nhưng không thể khai báo nạp chồng được.
public: lớp con có thể sử dụng và nạp chồng được Tất cả các lớp bên ngoài đều sử dụngđược.
Java không cho phép kế thừa trực tiếp từ nhiều lớp cha để tránh sự phức tạp của tính chất đa kế thừa như trong C++ Thay vào đó, Java cho phép cài đặt nhiều giao diện (Interface), giúp lập trình viên có thể thừa hưởng các thuộc tính và phương thức từ các giao diện này.
Cú pháp khai báo một giao diệnnhư sau:
[Tính chất] interface [extends ]{
Tính chất: một giao diện luôn là public Nếu không khai báo tường minh thì giá trị mặc định cũng là public.
Tên giao diện: tuân thủ theo quy tắc đặt tên biến của Java
Danh sách các giao diện bao gồm các giao diện cha đã được định nghĩa để kế thừa, và các giao diện cha này được phân cách bởi dấu phẩy (Phần trong ngoặc vuông “[]” là tùy chọn).
Lưu ý: Một giao diện chỉ có thể kế thừa từ các giao diện khác mà không thể được kế thừa từ các lớp sẵn có.
Khai báo phương thức của giao diện
[Tính chất] ([]) [throws
Tính chất của thuộc tính hoặc phương thức trong giao diện luôn được xác định là public, và nếu không được khai báo rõ ràng, giá trị mặc định cũng sẽ là public Đối với thuộc tính, tính chất cần phải được chỉ định là hằng (final) và tĩnh (static).
Kiểu giá trị trả về: có thể là các kiểu cơ bản của Java, cũng có thể là kiểu do người dùng tự định nghĩa (kiểu đối tượng).
Tên phương thức: tuân thủ theo quy tắc đặt tên phương thức của lớp
Các tham số: nếu có thì mỗi tham số được xác định bằng một cặp
Các tham số được phân cách nhau bởi dấu phẩy.
Các ngoại lệ: nếu có thì mỗi ngoại lệ được phân cách nhau bởi dấu phẩy.
Các phương thức của giao diện chỉ được định nghĩa dưới dạng mẫu mà không có cài đặt chi tiết Mỗi khai báo phải kết thúc bằng dấu chấm phẩy và không có phần cài đặt nào nằm trong dấu ngoặc.
“{}”) Phần cài đặt chi tiết của các phương thức chỉ được thực hiện trong các lớp (class) sử dụng giao diệnđó.
Các thuộc tính của giao diện trong lập trình luôn được định nghĩa là hằng (final), tĩnh (static) và công khai (public) Vì vậy, việc gán giá trị khởi đầu ngay khi khai báo các thuộc tính này là điều cần thiết.
Ví dụ 3.15: Khai báo một giao diệnkhông kế thừa từ bất kì một giao diệnnào: public interface Product{
Giao diện Product khai báo một thuộc tính để lưu nhãn hiệu của nhà sản xuất sản phẩm và một phương thức để truy xuất giá bán của sản phẩm.
{ public static final String MARK = “Adidas”; public float getCost();
Giao diện chỉ có thể được khai báo dưới dạng các phương thức mẫu và thuộc tính hằng, do đó, để sử dụng giao diện, cần thông qua một lớp cài đặt giao diện đó Việc khai báo lớp cài đặt giao diện được thực hiện bằng từ khóa "implement".
class implements {
Tính chấtvà tên lớpđược sử dụng như trong khai báo lớp thông thường.
Một lớp trong lập trình có khả năng cài đặt nhiều giao diện, được phân cách bởi dấu phẩy Để đảm bảo hoạt động đúng, lớp đó cần phải cài đặt đầy đủ tất cả các phương thức của các giao diện mà nó sử dụng.
Một phương thức được khai báo trong giao diện cần được cài đặt cụ thể trong lớp thực hiện giao diện đó, và không được phép khai báo chồng Điều này có nghĩa là số lượng tham số của phương thức trong giao diện phải được giữ nguyên khi cài đặt trong lớp.
Chương trình này minh họa cách cài đặt lớp Giày (Shoe) bằng cách sử dụng giao diện Product, bao gồm các thuộc tính và phương thức đã được định nghĩa trong chương trình.
Ví dụ 3.16: public class Shoe implements Product{
// Cài đặt phương thức được khai báo trong giao diện public float getCost() public float getCost()
// Phương thức truy nhập nhãn hiệu sản phẩm public String getMark()
// Phương thức main public static void main(String args[])
System.out.println(“This shoe is ” + myShoe.getMark() +“ having a cost of
Phương thức getMark() trả về nhãn hiệu sản phẩm, thuộc tính được khai báo trong giao diện Trong khi đó, phương thức getCost() được cài đặt riêng cho lớp Shoe, trả về giá trị 10, phù hợp với phương thức đã được khai báo trong giao diện Product mà lớp Shoe sử dụng.
Lớp trừu tượng
Lớp trừu tượng là một loại lớp đặc biệt, trong đó các phương thức chỉ được định nghĩa dưới dạng khuôn mẫu mà không có cài đặt cụ thể Các lớp con kế thừa từ lớp trừu tượng này sẽ thực hiện cài đặt chi tiết cho các phương thức đó.
Lớp trừu tượng được sử dụng khi muốn định nghĩa một lớp mà không thể biết và định nghĩa ngay được các thuộc tính và phương thức của nó.
Lớp trừu tượng được khái báo như cách khai báo các lớp thông thường, ngoại trừ có thêm từ khoá abstract trong phần tính chất:
[public] abstract class {
Tính chất: mặc định là public, bắt buộc phải có từ khoá abstract để xác định đây là một lớp trừu tượng.
Tên lớp: tuân thủ theo quy tắc đặt tên lớp thông thường của Java.
Lớp trừu tượng có khả năng kế thừa từ một lớp khác, tuy nhiên lớp cha cũng cần phải là một lớp trừu tượng Ví dụ, chương trình dưới đây khai báo một lớp trừu tượng mang tên lớp động vật (Animal) một cách tổng quát.
Khai báo phương thức của lớp trừu tượng
Tất cả thuộc tính và phương thức trong lớp trừu tượng cần phải được khai báo là trừu tượng Hơn nữa, các phương thức trong lớp này chỉ được định nghĩa dưới dạng khuôn mẫu mà không có phần khai báo chi tiết.
Cú pháp khai báo phương thức của lớp trừu tượng:
[public] abstract ([]) [throws ];
Tính chất của thuộc tính hoặc phương thức trong lớp trừu tượng luôn được xác định là public Nếu không được khai báo rõ ràng, giá trị mặc định của chúng cũng là public.
Kiểu dữ liệu trả về: có thể là các kiểu cơ bản của Java, cũng có thể là kiểu do người dùng tự định nghĩa (kiểu đối tượng).
Tên phương thức: tuân thủ theo quy tắc đặt tên phương thức của lớp
Các tham số, nếu có, được xác định bằng cặp , và các tham số này được phân cách bởi dấu phẩy.
Các ngoại lệ: nếu có thì mỗi ngoại lệ được phân cách nhau bởi dấu phẩy.
Phương thức trừu tượng không được khai báo là private hoặc static, vì chúng chỉ có thể được nạp chồng trong các lớp dẫn xuất Nếu phương thức là private, việc nạp chồng sẽ không khả thi, trong khi nếu là static, nó sẽ không thể thay đổi trong lớp kế thừa.
Phương thức trừu tượng chỉ được khai báo dưới dạng khuôn mẫu nên không có phần dấu móc “{}” mà kết thúc bằng dấu chấm phẩy “;”.
Chương trình định nghĩa hai phương thức trừu tượng trong lớp Animal Phương thức getName() trả về tên loài động vật dưới dạng chuỗi (String), trong khi phương thức getFeet() trả về số chân của loài động vật dưới dạng số nguyên (int).
Sử dụng lớp trừu tượng
Lớp trừu tượng được áp dụng thông qua các lớp dẫn xuất, vì chỉ có các lớp này mới thực hiện các phương thức cụ thể được định nghĩa trong lớp trừu tượng.
Lớp Bird kế thừa từ lớp Animal, cài đặt hai phương thức quan trọng Phương thức getName() trả về tên loài là “Bird”, trong khi phương thức getFeet() trả về số chân của loài chim là 2.
// Trả về tên loài chim public String getName()
// Trả về số chân của loài chim public int getFeet()
Chúng ta sẽ xây dựng lớp mèo (Cat) kế thừa từ lớp động vật (Animal) Lớp mèo này sẽ cài đặt chi tiết hai phương thức được khai báo trong lớp động vật: phương thức getName() trả về tên loài là "Cat" và phương thức getFeet() trả về số chân của loài mèo là 4.
// Trả về tên loài mèo public String getName()
// Trả về số chân của loài mèo public int getFeet()
Cuối cùng xây dựng lớp sử dụng lại hai lớp Bird và Cat trong các chương trình trên
Ví dụ 3.20: public class AnimalDemo
{ public static void main(String args[])
System.out.println(“The ” + myBird.getName() + “ has ”+ myBird.getFeet() +
“ feets”); Cat myCat = new Cat();
System.out.println(“The ” + myCat.getName() +“ has ”+ myCat.getFeet() + “ feets”); }}
Lớp Object
Trong Java, tất cả các lớp đều kế thừa từ lớp Object, làm cho lớp Object trở thành lớp cha của mọi lớp khác Điều này cho phép sử dụng biến kiểu Object để tham chiếu đến các đối tượng thuộc bất kỳ kiểu nào.
Object obj = new Employee("Harry Hacker", 35000);
Tất cả các kiểu mảng bất kế là mảng nguyên thủy hay mảng đối tượng đều kế thừa từ lớp Object
Employee [ ] staff = new Employee[ ]; obj= staff; obj= new int [10];
Phương thức equals trong lớp Object dùng để kiểm tra tính tương đương giữa hai đối tượng
public boolean equals(Object otherObject)
// Kiểm tra nếu các đối tượng là tương đương if (this == otherObject) return true; if (otherObject == null) return false;
// Nếu các lớp khác nhau chúng không thể bằng nhau if (getClass() != otherObject.getClass()) return false;
// Kiểm tra các trường có các giá trị giống nhau
72 return name.equals(other.name) && salary == other.salary && hireDay.equals(other.hireDay);
Một phương thức quan trọng trong lớp Object là toString ( ), trả về một chuỗi biểu diễn giá trị của đối tượng
Ví dụ 3.24: public String toString()
{ return "Employee[name=" + name + ",salary=" + salary + ",hireDay=" + hireDay+ "]";
Giao diện
Interface trong Java là một bản thiết kế cho lớp, chỉ chứa các phương thức trừu tượng, giúp đạt được tính trừu tượng hoàn toàn và hỗ trợ đa kế thừa Nó biểu diễn mối quan hệ IS-A và không thể được khởi tạo như lớp trừu tượng.
Một Interface trong Java là tập hợp các phương thức trừu tượng mà các lớp có thể triển khai Khi một lớp triển khai một interface, nó sẽ kế thừa các phương thức abstract từ interface đó Cần lưu ý rằng interface không phải là một lớp; trong khi lớp mô tả các thuộc tính và hành vi của một đối tượng, interface lại chứa các hành vi mà lớp sẽ thực hiện.
Trừ khi một lớp triển khai interface là lớp trừu tượng abstract, còn lại tất cả các phương thức của interface cần được định nghĩa trong class.
Một interface tương tự với một class bởi những điểm sau đây:
Một interface có thể bao gồm bất cứphương thức nào.
Một interface được viết trong một file với định dạng java, với tên của interface cùng với tên của file.
Bytecode của interface xuất hiện trong một class file.
Interface xuất hiện trong package, những bytecode file tương ứng phải ở trong cấu trúc thư mục có cùng tên package.
Mặc dù vây, một interface khác với một class ở một số điểm sau đây, bao gồm:
Không thể khởi tạo một interface.
Một interface không chứa bất cứ hàm contructor nào.
Tất cả các phương thức của interface đều là abstract.
Một interface không thể chứa một trường nào trừ các trường vừa static và final
Một interface không thể kế thừa từ lớp, nó được triển khai bởi một lớp.
Một interface có thể kế thừa từ nhiều interface khác.
Ví dụ 3.25: Tạo Printable Interface có phương thức print (), sau đó khai báo lớp triển khai interface vừa tạo. interface printable{ void print();
} class A6 implements printable{ public void print(){System.out.println("Hello");} public static void main(String args[]){
3.6.2 Mục đích sử dụng giao diện
Trong một số trường hợp, việc sử dụng Interface là cần thiết để các nhóm phát triển khác nhau đồng thuận về một "hợp đồng", từ đó xác định cách thức tương tác giữa các phần mềm của họ.
Mỗi nhóm nên có cách viết code theo cách riêng mà không cần biết cách các nhóm khác làm thế nào
Các interface trong java có thể được sử dụng để xác định các contracts.
Interface không thuộc bất kỳ lớp nào cho dù chúng làm việc kết hợp với các lớp khác.
Java không cho phép đa kếthừa trong nhưng interface hỗ trợ điều đó
Trong Java, một class có thể kế thừa từ chỉ một class nhưng nó có thể implement nhiều interfaces.
3.6.3 So sánh giao diện và lớp trừu tượng
Cả lớp trừu tượng và Interface đều phục vụ cho việc đạt được tính trừu tượng trong lập trình, cho phép khai báo các phương thức trừu tượng mà không thể khởi tạo Tuy nhiên, giữa chúng tồn tại những điểm khác biệt quan trọng.
Lớp trừu tượng có thể có các phương thức abstract và non-abstract
Interface chỉ có thể có phương thức abstract
Lớp trừu tượng không hỗ trợđa kế thừa Interface hỗ trợđa kế thừa
Lớp trừu tượng có thể có các biến final, non- final, static và non-static
Interface chỉ có các biến static và final
Lớp trừu tượng có thểcó phương thức static, phương thức main và constructor
Interface không thể có phương thức static, main hoặc constructor
Từ khóa abstract được sử dụng để khai báo lớp trừu tượng
Từ khóa interface được sử dụng để khai báo Interface
Lớp trừu tượng có thể cung cấp trình triển khai của Interface
Interface không cung cấp trình triển khai cụ thể của lớp abstract
Ví dụ: public abstract class Shape{ public abstract void draw(); }
Ví dụ: public interface Drawable{ void draw(); }
Lớp nội
Java cho phép định nghĩa một lớp nằm trong một lớp khác, những lớp như vậy được gọi là lớplồng nhau (nested class)
Lớp Outer định nghĩa bên ngoài, trong khi lớp Nested (lồng) định nghĩa bên trong lớp Outer Lớp lồng được chia thành hai loại: lớp lồng tĩnh (static) và lớp nội (non-static).
Lớp nội được liên kết với đối tượng của lớp bao bọc và có khả năng truy cập các phương thức, thuộc tính, thậm chí cả các thành phần khai báo private của đối tượng đó Để tạo một đối tượng lớp nội, trước tiên cần tạo lớp ngoài, sau đó sử dụng cú pháp phù hợp để khởi tạo đối tượng lớp nội.
OuterClass.InnerClass innerObject = outerObject.new InnerClass();
Lớp lồng static-tĩnh là lớp được liên kết với đối tượng của lớp bao bọc, nhưng không thể truy cập vào các thuộc tính và phương thức của đối tượng đó Để truy xuất lớp lồng static, bạn cần sử dụng dấu chấm cùng với tên lớp.
Lợi ích của việc sử dụng lớp nội: Gom nhóm các lớp có chung mục đích lại với nhau
Tăng tính dễ đọc và dễ bảo trì cho code
Một lớp non-static được tạo ra bên trong một lớp nhưng ngoài một phương thức được gọi là lớp nội thành viên member inner class trong java
Ví dụ 3.26: class MemberOuterExample { private int data = 30; class Inner { void msg() {
System.out.println("data is " + data);
} public static void main(String args[]) {
MemberOuterExample.Inner in = obj.new Inner(); in.msg();
Lớp nội nặc danh (anonymous inner class) là một loại lớp không có tên, được sử dụng để ghi đè phương thức của lớp hoặc interface Có hai cách để tạo ra lớp nội nặc danh.
Class: có thể là abstract class hoặc class cụ thể.
Interface abstract class Person { abstract void eat();
} class TestAnonymousInner { public static void main(String args[]) {
Person p = new Person() { void eat() {
System.out.println("nice fruits");
A local inner class is defined within a method, allowing it to access the method's variables and methods To invoke the methods of this inner class, an instance of the class must be created inside the containing method For example, in the public class localInner1, there is an instance variable 'data' set to 30, and a method 'display' that contains the local inner class 'Local', which has its own method 'msg'.
77 public static void main(String args[]) { localInner1 obj = new localInner1(); obj.display();
Xử lý ngoại lệ
Exception là lỗi đặc biệt xuất hiện trong quá trình thực thi chương trình, gây ra bởi các trạng thái không bình thường Nếu không được xử lý, những trạng thái này có thể dẫn đến việc chương trình kết thúc đột ngột, như trường hợp chia cho 0 Ngôn ngữ Java cung cấp cơ chế xử lý ngoại lệ hiệu quả, giúp hạn chế tối đa tình trạng hệ thống bị hỏng hay ngắt đột ngột, làm cho Java trở thành một ngôn ngữ lập trình mạnh mẽ.
3.8.2 Mục đích của việc xử lý ngoại lệ
Một chương trình cần thiết phải có cơ chế xử lý ngoại lệ để tránh bị ngắt khi xảy ra sự cố Nếu không có cơ chế này, các nguồn tài nguyên do hệ thống cấp sẽ không được giải phóng, dẫn đến lãng phí tài nguyên Do đó, việc thu hồi tất cả các nguồn tài nguyên là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả hoạt động của chương trình.
Lớp Exception và các lớp con của nó là một dạng Throwable chỉ ra các điều kiện mà một ứng dụng có thể muốn nắm bắt.
Lớp Exception dùng để kiểm tra ngoại lệ Đoạn code sau đây sẽ thể hiện cấu trúc của một lớp Exception.
Khi một ngoại lệ xảy ra, một đối tượng tương ứng được tạo ra và truyền đến phương thức nơi ngoại lệ đó xảy ra Đối tượng này chứa thông tin chi tiết về ngoại lệ, giúp lập trình viên hiểu rõ nguyên nhân và xử lý tình huống.
Thông tin này có thể được nhận và xử lý Lớp 'Throwable' là lớp cha của tất cả các ngoại lệ, nằm ở cấp độ cao nhất trong cấu trúc lớp Exception.
3.8.5 Mô hình xử lý ngoại lệ
Mô hình xử lý ngoại lệ trong Java, được biết đến với tên gọi 'catch and throw', cho phép chương trình chuyển đến khối xử lý ngoại lệ khi một ngoại lệ xảy ra Lập trình viên cần phải xử lý các ngoại lệ khác nhau phát sinh trong quá trình thực thi chương trình, và nếu không xử lý, chương trình sẽ thoát khi ngoại lệ xảy ra.
Dưới đây là cấu trúc của mô hình xử lý ngoại lệ: try
// đoạn mã có khả năng gây ra ngoại lệ
// Nếu các lệnh trong khối ‘try’ tạo ra ngoại lệ có loại e1, thì thực hiện //xử lý ngoại lệ nếu không chuyển xuống khối 'catch' tiếp theo
// Nếu các lệnh trong khối ‘try’ tạo ra ngoại lệ có loại e2, thì thực hiện //xử lý ngoại lệ nếu không chuyển xuống khối 'catch' tiếp theo
// Nếu các lệnh trong khối ‘try’ tạo ra ngoại lệ có loại eN, thì thực hiện //xử lý ngoại lệ nếu không chuyển xuống khối 'catch' tiếp theo
// khối lệnh nay luôn được thực hiện cho dù ngoại lệ có xảy ra hay không }
3.8.5.1 Các ưu điểm của mô hình ‘catch và throw’
Mô hình ‘catch và throw’ có hai ưu điểm:
Người lập trình chỉ phải xử lý ngoại lệ khi cần thiết Không cần phải thực hiện tại mọi mức.
Thông báo lỗi có thể được hiện ra khi tiến hành xử lý ngoại lệ.
3.8.5.2 Các khối ‘try’ và ‘catch’
Khối ‘try-catch’ thực hiện mô hình ‘catch và throw’ để xử lý ngoại lệ trong lập trình Sau một khối ‘try’, có thể có một hoặc nhiều khối ‘catch’ để bắt các ngoại lệ có thể xảy ra Ví dụ, các khối ‘catch’ này sẽ xử lý những lỗi phát sinh trong khối ‘try’.
{ doFileProcessing(); // phương thức do người sử dụng định nghĩa displayResults();
} catch (Exeption e) // thể hiện của ngoại lệ
System.err.println(“Error :” + e.toString()); e.printStackTrace();
Trong đoạn mã này, đối tượng 'e' thuộc lớp 'Exception' được sử dụng để in ra thông tin chi tiết về các ngoại lệ Các phương thức 'toString' và 'printStackTrace' đóng vai trò quan trọng trong việc mô tả các ngoại lệ xảy ra Hình ảnh minh họa bên dưới thể hiện kết quả từ phương thức này.
Để xử lý ngoại lệ trong lập trình, chúng ta sử dụng khối Try và Catch, trong đó cần chỉ định kiểu ngoại lệ cụ thể bằng cách sử dụng catch(Exception e) Khi không xác định được kiểu ngoại lệ, lớp 'Exception' có thể được sử dụng để bắt ngoại lệ đó.
3.8.6 Các khối chứa nhiều Catch
Nhiều khối ‘catch’ xử lý các loại ngoại lệ khác nhau một cách độc lập Chúng được liệt kê trong đoạn mã sau: try
80 displayResults(); } catch(LookupException e) // e – LookupException object
{ handleLookupException(e); // phương thức xử lý lỗi do người sử dụng //định nghĩa
System.err.println(“Error:” + e.printStackTrace());
Trong trường hợp này, khối ‘catch’ đầu tiên sẽ bắt giữ một ‘LockupException’ Khối
‘catch’ thứ hai sẽ xử lý kiểu ngoại lệ khác với khối ‘catch’ thứ nhất.
Một chương trình cũng có thể chứa các khối ‘try’ lồng nhau Ví dụ đoạn mã dưới đây: try{ statement 1; statement 2; try{ statement1; statement2;
}catch(Exception e) { // của khối try trong
}catch(Exception e) { // của khối try ngoài
Khi sử dụng các khối 'try' lồng nhau, khối 'try' bên trong sẽ được thực thi trước Mọi ngoại lệ xảy ra trong khối 'try' này sẽ được xử lý bởi các khối 'catch' theo sau Nếu không có khối 'catch' phù hợp, các khối 'catch' của khối 'try' bên ngoài sẽ được xem xét Nếu vẫn không tìm thấy, Java Runtime Environment sẽ xử lý các ngoại lệ đó.
Ví dụ 3.27: Chương trình sau minh họa cách sử dụng các khối ‘try’ và ‘catch’ class TryClass{ public static void main(String args[]){ int demo=0; try{
System.out.println(“Cannot Divide by zero”);
Kết xuất của chương trình:
Trong chương trình này, việc chia cho 0 không phải là phép toán hợp lệ, dẫn đến việc xảy ra ngoại lệ Ngoại lệ này được xử lý trong khối catch, nơi ta xác định loại ngoại lệ có thể xảy ra Tại đây, đối tượng 'a' của ArithmeticException được sử dụng để in ra chi tiết về ngoại lệ.
Nếu thay thế lệnh ‘System.out.println’ của khối ‘catch’ bằng “System.out.println (a.getMessage())” thì kết xuất của chương trình như sau:
Khi sử dụng các khối 'try' mà không có khối 'catch', chương trình sẽ biên dịch mà không gặp lỗi, nhưng sẽ bị ngắt khi thực thi do ngoại lệ không được xử lý.
Khối 'finally' thực hiện việc thu dọn tài nguyên khi có ngoại lệ xảy ra và có thể kết hợp với khối 'try' Nó chứa các câu lệnh để thu hồi tài nguyên hoặc in ra thông báo.
Đóng ResultSet (được sử dụng trong chương trình cơ sở dữ liệu).
Đóng lại các kết nối được tạo trong cơ sở dữ liệu. try{ doSomethingThatMightThrowAnException();
Phương thức `cleanup()` sẽ được gọi khi phương thức `doSomethingThatMightThrowAnException()` phát sinh ngoại lệ Ngoài ra, `cleanup()` cũng được thực thi ngay cả khi không có ngoại lệ, tiếp tục thực hiện các lệnh trong khối `finally`.
Khối 'finally' là tùy chọn và không bắt buộc, được đặt sau khối 'catch' cuối cùng Chương trình sẽ thực hiện câu lệnh đầu tiên trong khối 'finally' ngay sau khi gặp lệnh.
‘return’ hay lệnh ‘break’ trong khối ‘try’ Khối ‘finally’ bảo đảm lúc nào cũng được thực thi, bất chấp có ngoại lệ xảy ra hay không.
FinallyDemo(String args[]){ try{ name=new String(“Aptech Limited”);
System.out.println(“Division Result is” + no1/no2);
System.out.println(“Cannot Divide by zero”);
}finally{ name=null; // clean up code System.out.println(“Finally executed”);
} } public static void main(String args[]{ new FinallyDemo(args);
Kết xuất của chương trình:
3.8.8 Các ngoại lệ được định nghĩa với lệnh ‘throw’ và ‘throws’
Các ngoại lệ trong lập trình có thể được tạo ra thông qua từ khoá 'throw', với toán hạng của 'throw' là một đối tượng thuộc lớp 'Throwable' Ví dụ, trong đoạn mã sau, nếu biến 'flag' nhỏ hơn 0, lệnh 'throw' sẽ được sử dụng để ném một ngoại lệ do người dùng định nghĩa: `try{ if (flag