Lập trình hướng đối tượng với PHP và những điều cần biết (Phần 1)

• Phần 1: Lập trình hướng đối tượng với PHP và những điều cần biết (Phần 1) 1. Các đặc điểm cơ bản của lập trình hướng đối tượng. Chúng được thể hiện như thế nào trong PHP. 2. Sự khác biệt giữa Abstract Class và Interface. 3. Thế nào là một hàm static. Phân biệt cách dùng từ khoá static::method() với self::method().
• Phần 2: Lập trình hướng đối tượng với PHP và những điều cần biết (Phần 2) 4. Thế nào là Trait 5. Thế nào là Namespaces 6. Thế nào là magic functions 7. Tìm hiểu về các quy tắc trong PSR2
• Phần 3: Lập trình hướng đối tượng với PHP và những điều cần biết (Phần 3) 8. Các phương pháp thiết kế hướng đối tượng (SOLID).

1. Các đặc điểm cơ bản của lập trình hướng đối tượng. Chúng được thể hiện như thế nào trong PHP.

Lập trình hướng đối tượng có 4 đặc điểm cơ bản sau.

Tính đóng gói

• Tính đóng gói (encapsulation) "đóng gói" thuộc tính và phương thức của đối tượng (hoặc lớp) thông qua việc giới hạn quyền truy cập (hoặc thay đổi) giá trị của thuộc tính hoặc quyền gọi phương thức. Nói cách khác tính đóng gói cho phép kiểm soát quyền truy cập (và thay đổi) giá trị của thuộc tính hoặc quyền gọi phương thức của đối tượng (hoặc lớp) và đối tượng (hoặc lớp) con.
• Trong PHP việc đóng gói được thực hiện nhờ sử dụng các từ khoá public, private và protected:
  • public: Cho phép truy cập (và thay đổi giá trị) của thuộc tính và phương thức ở mọi phạm vi, có thể hiểu là mang đặc tính cộng đồng.
  • protected: Chỉ cho phép truy cập (hay thay đổi) giá trị của thuộc tính và phương thức ở phạm vi của đối tượng con (hoặc lớp con), có thể hiểu là mang đặc tính dòng họ.
  • private: Chỉ cho phép truy cập (hay thay đổi) giá trị của thuộc tính và phương thức ở phạm vi của đối tượng (hoặc lớp), có thể hiểu là mang đặc tính gia đình.

Tính kế thừa

• Tính kế thừa trong lập trình hướng đối tượng cho phép một lớp (class) có thể kế thừa các thuộc tính và phương thức từ các lớp khác đã được định nghĩa. Lớp được kế thừa còn được gọi là lớp cha và lớp kế thừa được gọi là lớp con.
• Điều này cho phép các đối tượng có thể tái sử dụng hay mở rộng các đặc tính sẵn có mà không phải tiến hành định nghĩa lại.
• Trong PHP, một lớp có thể kế thừa từ một lớp khác, việc kế thừa được thực hiện thông qua sử dụng từ khóa extends. Đối tượng thuộc lớp con sẽ có các thuộc tính và phương thức protected và public của lớp mà nó kế thừa.

Tính trừu tượng.

• Tính trừu tượng (abstraction) trong lập trình hướng đối tượng giúp giảm sự phức tạp thông qua việc tập trung vào các đặc điểm trọng yếu hơn là đi sâu vào chi tiết.
• Như vậy khi tương tác với đối tượng chỉ cần quan tâm đến các thuộc tính, phương thức cần thiết. Chi tiết về nội dung không cần chú ý đến.
• PHP có abstract class và interface để trừu tượng hóa các đối tượng. Ví dụ khi ta tạo một lớp (class) dùng đại diên cho các tài khoản tiền gửi ngân hàng của các khách hàng và đặt tên cho lớp này là BankAccount. Lớp này có hai thuộc tính là $balance và $interest dùng để lưu dữ liệu số tiền dư và lãi suất tiền gửi của tài khoản.

class BankAccount {
    public $balance;
    public $interest;
}

Tiếp theo ta thêm các phương thức gửi tiền deposit và rút tiền withdraw như sau:

class BankAccount 
{
    public $balance; // số dư tài khoản
    public $interest; // lãi suất

    public function deposit ($amount) 
    {
        // TODO
    }

    public function withdraw ($amount) 
    {
        // TODO
    }
}

Với tính trừu tượng (abstraction) thì toàn bộ sự phức tạp của việc xử lý quá trình gửi tiền và rút tiền sẽ được thực hiện trong 2 phương thức deposit và withdraw. Các lập trình viên không cần phải quan tâm tới sự phức tạp (hay nội dung chi tiết) của việc xử lý các công việc gửi tiền và rút tiền trên mà chỉ cần biết mục đích của từng phương thức là gì.

Dưới đây là một cách thực hiện (implementation) của phương thức deposit:

    // nạp tiền vào tài khoản
    public function deposit ($amount)
    {
        if ($amount < 50000) { // số tiền nạp vào dưới mức tối thiểu 50 ngàn
            return "Error! The minimum amount is 50";
        }
        if ($amount  > 100000000) { // tài khoản này cho phép nạp tối đa 100 triệu một lần
            return "Error! You exceed the maximum amount, please upgrade your account";
        }
        $this->balance += $amount; // tăng số dư tài khoản
    }

Với tính trừu tượng thì lập trình viên chỉ cần quan tâm tới mục đích của phương thức deposit là để nạp tiền vào tài khoản. Toàn bộ chi tiết của quy trình xử lý gửi tiền sẽ được thực hiện ở bên trong phương thức deposit.

Tính đa hình

• Thể hiện qua việc có thể định nghĩa một đặc tính, hoặc phương thức cho một loạt các đối tượng gần giống nhau. Nhưng khi thực hiện thì các đối tượng khác nhau sẽ có cách thực hiện khác nhau và cho ra kết quả khác nhau.
• Tính đa hình (polymorphism) trong lập trình hướng đối tượng cho phép các lớp con có thể viết lại (override) các thuộc tính hoặc phương thức từ lớp cha. Ví dụ: Đối tượng "hình vuông" và "hình tròn" có chung 1 phương thức là "chu_vi". Khi gọi phương thức này thì với mỗi đối tượng sẽ có 1 công thức tính khác nhau và cho ra kết quả khác nhau. Trong PHP:
  • Các lớp con có thể viết lại hoặc mở rộng phương thức của lớp cha mà nó kế thừa.
  • Các class cùng implement một interface nhưng chúng có cách thức thực hiện khác nhau cho các method của interface đó.
  • Qua đó cùng 1 phương thức sẽ cho kết quả khác nhau khi được gọi bởi các đối tượng thuộc lớp khác nhau.

2. Sự khác biệt giữa Abstract Class và Interface.

Interface và Abstract class là 2 khái niệm cơ bản trong lập trình OOP. Nhưng phân lớn mọi người cảm thấy mơ hồ và lẫn lộn 2 khái niệm này. Vậy chúng là gì, khác nhau như nào? Tại sao dùng cái này Interface mà không phải Abstract và ngược lại ??? Bỏ qua tất cả những phần về lý thuyết của việc tạo một abstract class và interface. Bạn không cần quan tâm nhiều đến việc abstract có thể khai báo những gì, hay interface có được phép định nghĩa nội dung phương thức hay không. Điểm cơ bản khi bạn được hỏi về sự khác biệt giữa chúng là gì? Đó chính là mục đích mà chúng được sử dụng: – Abstract class: là một class cha cho tất cả các class có cùng bản chất. Bản chất ở đây được hiểu là kiểu, loại, nhiệm vụ của class. Hai class cùng hiện thực một interface có thể hoàn toàn khác nhau về bản chất. Hiểu đơn giản như một thằng con (child class) chỉ có thể là con của một thằng cha, có tính cách giống cha (abstract class) nó. – Interface: là một chức năng mà bạn có thể thêm và bất kì class nào. Từ chức năng ở đây không đồng nghĩa với phương thức (hoặc hàm). Interface có thể bao gồm nhiều hàm/phương thức và tất cả chúng cùng phục vụ cho một chức năng. Vậy, bạn không nên nhầm lẫn khi nói về việc một class được implement hay extend. Nhiều người thường hay đồng nhất là không phân biệt hai từ này, nhưng chính chúng đã nói lên sự khác biệt giữa interface và abstract class. Bạn chỉ có thể thừa kế (extend) từ một class và chỉ có thể hiện thực (implement) các chức năng (interface) cho class của mình.

Cuối cùng, cũng nên liệt kê các điểm khác biệt giữa hai khái niệm này để bạn có thể sử dụng được khi cần thiết. Các điểm khác biệt này có thể khác nhau tùy vào ngôn ngữ mà bạn sử dụng. Vì vậy bạn chỉ cần nhớ các điểm căn bản sau:

Nếu một class implements nhiều interface mà các interface có những phương thức cùng tên thì sẽ không lỗi nếu các phương thức đó truyền vào số lượng biến bằng nhau. Còn nếu các phương thức đó khác số lượng biến truyền vào thì sẽ sinh ra lỗi "Fatal error".

3. Thế nào là một phương thức static. Phân biệt cách dùng từ khoá static::method() với self::method().

Phương thức static.

• Phương thức static là phương thức có thể truy cập mà không cần khởi tạo một đối tượng của class.
• Phương thức static gắn liền với class hơn là với object (là thành phần khởi tạo class bằng từ khóa new), đây là những phương thức chỉ có một, có địa chỉ xác định và không thay đổi địa chỉ trên vùng nhớ (tĩnh).
• Khi chương trình chạy, nó sẽ được sinh ra đầu tiên trước tất cả các truy nhập tới nó và tồn tại cho tới khi chương trình kết thúc.
• Khai báo một phương thức static trong một class như sau:

public static function staticMethod()
{
    //TODO
}

Việc thực thi hàm static trong class có thể thực hiện bằng lệnh: static::staticMethod(), self::staticMethod() hoặc $this->staticMethod(), trong đó self và static là đại diện của class, còn $this là đại diện của object. Trong phương thức static không thể gọi phương thức hoặc thuộc tính non-static. Nhưng phương thức non-static có thể gọi phương thức hoặc thuộc tính static. Bởi vì có thể hiểu đơn giản như sau:

• Phương thức static có thể gọi ngay cả khi chưa khởi tạo object, do đó nếu phương thức static gọi đến một phương thức non-static thì khi chưa khởi tạo object, sẽ không có biến $this (là đại diện của object) để gọi đến phương thức 'non-static`.
• Đương nhiên phương thức non-static luôn luôn có thể gọi đến phương thức static vì phương thức static đã tồn tại ngay từ khi chạy chương trình, khi object chưa được khởi tạo.

Phân biệt cách dùng từ khoá static::method() với self::method().

Như ở trên chúng ta có nhắc đến từ khóa static::method() với self::method(), chúng đều là đại diện cho class để gọi đến các phương thức và thuộc tính static. Câu hỏi đặt ra là Thế tại sao lại phải có tới 2 từ khóa?. Nếu chỉ đơn thuần như trong nội bộ class thì cả 2 từ khóa trên đều cho ra kết quả giống nhau. Nhưng chúng có thể sẽ khác nhau nếu khi class này extends từ class khác. Để rõ hơn sự khác nhau giữa 2 từ khóa này, chúng ta cùng xem xét ví dụ sau.

class Person
{
    protected static $className = 'classPerson';
    public static function getClassName()
    {
        echo self::$className; // từ khóa self
        echo ' - ';
        echo static::$className; // từ khóa static
    }
}
class Girl extends Person
{
    protected static $className = 'classGirl';
}
Person::getClassName(); //classPerson - classPerson
Girl::getClassName(); // classPerson - classGirl

• Trong ví dụ trên class Girl đã extends từ class Person, tức là nó mang toàn bộ các thuộc tính protected và public của class Person, trong class Person ta có thuộc tính $className = 'classPerson', class Girl khi kế thừa đã override lại thuộc tính $className = 'classGirl'.
• Khi ta gọi Girl::getClassName() thì từ khóa sefl trả về kết quả là 'classPerson', điều này cho thấy từ khóa self đại diện cho chính đối tượng khai báo nó, phương thức getClassName() được khai báo tại class Person nên thuộc tính self trong phương thức này sẽ đại diện cho class Person nên trả về kết quả là 'classPerson'.
• Còn từ khóa static nó sẽ đại diện cho chính đối tượng đang gọi đến nó, Girl::getClassName() thì class Girl đang gọi đến phương thức getClassName() nên từ khóa static sẽ trả về kết quả là classGirl. Có thể hiểu static tương đương với $this, chỉ khác là từ khóa static sẽ gọi đến các phương thức static của class, còn $this thì sẽ gọi đến cả phương thức non-static và static của object.

Các bạn xem thêm ví dụ dưới đây để hiểu rõ hơn về từ khóa static và self.

class Person
{
    public static function getSeflObject()
    {
        return new self;
    }
    public static function getStaticObject()
    {
        return new static;
    }
}
class Girl extends Person
{
}
echo get_class(Girl::getSeflObject()); //Person
echo get_class(Girl::getStaticObject()); //Girl

Tóm tắt lại như sau

• self: đại diện cho class khai báo nó.
• static: đại diện cho class gọi đến nó.

Trên đây mình đã tổng hợp một số vấn đề cần nắm bắt khi lập trình hướng đôí tượng với PHP, bài viết tiếp theo mình sẽ tiếp tục đề cập đến những điều khác rất cần thiết để làm việc với PHP.