Skip to main content

Bài 4-1 Tính Trừu Tượng (Abstraction)

1. Khái niệm và Mục đích​

Tính trừu tượng là nguyên lý giúp lập trình viên:

  • Ẩn các chi tiết triển khai phức tạp.
  • Chỉ hiển thị các chức năng quan trọng cần thiết.
  • Tập trung vào "cái gì" thay vì "làm như thế nào".

Mục tiêu của trừu tượng:

  • Làm cho chương trình rõ ràng và dễ bảo trì.
  • Giảm độ phức tạp của hệ thống lớn.
  • Tăng khả năng tái sử dụng và mở rộng.

Ví dụ đời thường: Người lái xe chỉ cần biết nhấn ga, không cần biết động cơ hoạt động thế nào.

2. Cách triển khai trong Python​

Python hỗ trợ trừu tượng hóa qua module abc (Abstract Base Class).

Để tạo một lớp trừu tượng:

  • Kế thừa từ ABC.
  • Dùng decorator @abstractmethod để đánh dấu phương thức trừu tượng.
from abc import ABC, abstractmethod

class Shape(ABC):
    @abstractmethod
    def draw(self):
        pass

    @abstractmethod
    def get_area(self):
        pass

Lưu ý:

  • Không thể khởi tạo một lớp trừu tượng (Shape() sẽ báo lỗi).
  • Bất kỳ lớp con nào kế thừa mà không triển khai đầy đủ các phương thức trừu tượng sẽ cũng trở thành lớp trừu tượng.

3. Ví dụ cụ thể​

class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, length, breadth):
        self.length = length
        self.breadth = breadth

    def draw(self):
        print("Drawing a rectangle")

    def get_area(self):
        return self.length * self.breadth

class Circle(Shape):
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius

    def draw(self):
        print("Drawing a circle")

    def get_area(self):
        return 3.14 * self.radius ** 2

Trong ví dụ này:

  • Shape định nghĩa một giao diện chung cho các hình học.
  • Rectangle và Circle triển khai cụ thể các phương thức đó.

4. Ứng dụng thực tế​

1. Phần mềm đồ họa:

  • Lớp Shape: chứa phương thức draw() và get_area() (trừu tượng).
  • Các lớp cụ thể như Circle, Rectangle kế thừa và hiện thực hóa logic riêng.

2. Quản lý nhân sự:

class Employee(ABC):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    @abstractmethod
    def raise_salary(self):
        pass
  • Employee là lớp cơ sở cho các vai trò như SalesEmployee, SoftwareEmployee.
  • Mỗi vai trò có cách tính lương tăng khác nhau.

5. Lợi ích của tính trừu tượng​

Lợi íchÝ nghĩa thực tế
Giảm phức tạpNgười dùng không cần biết chi tiết triển khai
Giao diện lập trình rõ ràngMọi lớp con đều phải tuân theo cùng một giao diện
Tăng tính mở rộngDễ dàng thêm chức năng mới mà không ảnh hưởng hệ thống
Tăng khả năng bảo trìDễ thay thế, nâng cấp mà không phá vỡ chương trình

6. Phân biệt Abstraction và Inheritance​

Tính trừu tượng (Abstraction)Kế thừa (Inheritance)
Tập trung vào làm gìTập trung vào chia sẻ cái gì
Định nghĩa giao diệnTái sử dụng logic
Áp dụng cho phương thức, lớpÁp dụng cho toàn bộ class

7. Tổng kết​

  • Tính trừu tượng giúp thiết kế phần mềm rõ ràng, dễ phát triển.
  • Lớp trừu tượng không thể khởi tạo trực tiếp.
  • Các lớp con kế thừa phải triển khai đầy đủ các phương thức trừu tượng.
  • Python dùng abc.ABC và @abstractmethod để hỗ trợ abstraction.