Java Inheritance (Kế thừa trong Java) là một khái niệm quan trọng trong lập trình hướng đối tượng (OOP), cho phép một lớp (class) thừa hưởng các thuộc tính và phương thức của một lớp khác. Điều này giúp tái sử dụng mã nguồn, tăng tính linh hoạt và mở rộng của ứng dụng.
Khái niệm kế thừa trong Java
Kế thừa là quá trình mà một lớp (được gọi là lớp con hoặc lớp dẫn xuất) kế thừa các thuộc tính và phương thức từ một lớp khác (được gọi là lớp cha hoặc lớp cơ sở). Lớp con có thể sử dụng và mở rộng các thành phần của lớp cha mà không cần phải viết lại mã nguồn.
Cú pháp cơ bản
class ParentClass {
// Các thuộc tính và phương thức của lớp cha
}
class ChildClass extends ParentClass {
// Các thuộc tính và phương thức của lớp con
}
Ví dụ minh họa
// Lớp cha
class Animal {
void eat() {
System.out.println("Animal is eating");
}
}
// Lớp con
class Dog extends Animal {
void bark() {
System.out.println("Dog is barking");
}
}
public class InheritanceExample {
public static void main(String[] args) {
Dog d = new Dog();
d.eat(); // Gọi phương thức của lớp cha
d.bark(); // Gọi phương thức của lớp con
}
}
Trong ví dụ trên, lớp Dog kế thừa từ lớp Animal, vì vậy nó có thể sử dụng phương thức eat() của lớp cha.
Từ khóa super
Từ khóa super được sử dụng để gọi trực tiếp các phương thức và thuộc tính của lớp cha từ lớp con.
Cú pháp super
class ParentClass {
void parentMethod() {
System.out.println("This is a parent method");
}
}
class ChildClass extends ParentClass {
void childMethod() {
super.parentMethod(); // Gọi phương thức của lớp cha
System.out.println("This is a child method");
}
}
Ví dụ minh họa
class Animal {
void sound() {
System.out.println("Animal makes a sound");
}
}
class Cat extends Animal {
void sound() {
super.sound(); // Gọi phương thức của lớp cha
System.out.println("Cat meows");
}
}
public class SuperExample {
public static void main(String[] args) {
Cat c = new Cat();
c.sound(); // Gọi phương thức của lớp con
}
}
Kế thừa nhiều cấp (Multilevel Inheritance)
Kế thừa nhiều cấp xảy ra khi một lớp con kế thừa từ một lớp con khác, tức là có nhiều cấp kế thừa.
Ví dụ minh họa
class Animal {
void move() {
System.out.println("Animal is moving");
}
}
class Dog extends Animal {
void bark() {
System.out.println("Dog is barking");
}
}
class Puppy extends Dog {
void play() {
System.out.println("Puppy is playing");
}
}
public class MultilevelInheritanceExample {
public static void main(String[] args) {
Puppy p = new Puppy();
p.move(); // Phương thức của lớp cha
p.bark(); // Phương thức của lớp con
p.play(); // Phương thức của lớp cháu
}
}
Ghi đè phương thức (Method Overriding)
Ghi đè phương thức cho phép một lớp con cung cấp cách triển khai cụ thể cho một phương thức đã được định nghĩa trong lớp cha.
Cú pháp ghi đè phương thức
class ParentClass {
void display() {
System.out.println("Parent class method");
}
}
class ChildClass extends ParentClass {
@Override
void display() {
System.out.println("Child class method");
}
}
Ví dụ minh họa
class Animal {
void sound() {
System.out.println("Animal makes a sound");
}
}
class Cat extends Animal {
@Override
void sound() {
System.out.println("Cat meows");
}
}
public class OverridingExample {
public static void main(String[] args) {
Animal a = new Cat();
a.sound(); // Gọi phương thức ghi đè
}
}
Từ khóa final
Từ khóa final trong Java có thể được sử dụng để khai báo biến, phương thức và lớp với các ý nghĩa khác nhau:
final với biến
Một biến được khai báo là final không thể thay đổi giá trị sau khi đã được gán.
final int MAX_VALUE = 100;
public class FinalVariableExample {
public static void main(String[] args) {
final int x = 10;
// x = 20; // Lỗi: Không thể gán lại giá trị cho biến final
System.out.println("x = " + x);
}
}
final với phương thức
Một phương thức được khai báo là final không thể bị ghi đè bởi các lớp con.
class ParentClass {
final void finalMethod() {
System.out.println("This is a final method");
}
}
class ChildClass extends ParentClass {
// void finalMethod() {
// // Lỗi: Không thể ghi đè phương thức final
// }
}
final với lớp
Một lớp được khai báo là final không thể được kế thừa.
final class FinalClass {
// Nội dung của lớp final
}
// class SubClass extends FinalClass {
// // Lỗi: Không thể kế thừa lớp final
// }
Ví dụ minh họa
final class Constants {
static final double PI = 3.14159;
}
class Circle {
double radius;
Circle(double radius) {
this.radius = radius;
}
void displayArea() {
double area = Constants.PI * radius * radius;
System.out.println("Area of the circle: " + area);
}
}
public class FinalExample {
public static void main(String[] args) {
Circle c = new Circle(5);
c.displayArea();
}
}
Trong ví dụ này, lớp Constants và biến PI được khai báo là final, nghĩa là giá trị của PI không thể thay đổi và lớp Constants không thể được kế thừa.
Bài tập thực hành
Bài tập 1: Kế thừa cơ bản
Tạo hai lớp Vehicle và Car. Lớp Vehicle có thuộc tính color và phương thức move(). Lớp Car kế thừa từ lớp Vehicle và thêm phương thức turnOnLights().
Bài giải
class Vehicle {
String color;
void move() {
System.out.println("Vehicle is moving");
}
}
class Car extends Vehicle {
void turnOnLights() {
System.out.println("Car is turning on lights");
}
}
public class Exercise1 {
public static void main(String[] args) {
Car car = new Car();
car.color = "Red";
car.move();
car.turnOnLights();
}
}
Bài tập 2: Ghi đè phương thức
Tạo hai lớp Shape và Circle. Lớp Shape có phương thức calculateArea(). Lớp Circle kế thừa từ lớp Shape và ghi đè phương thức calculateArea() để tính diện tích hình tròn.
Bài giải
class Shape {
double radius;
void calculateArea() {
System.out.println("Area of shape is not defined");
}
}
class Circle extends Shape {
Circle(double radius) {
this.radius = radius;
}
@Override
void calculateArea() {
double area = Math.PI * radius * radius;
System.out.println("Area of circle: " + area);
}
}
public class Exercise2 {
public static void main(String[] args) {
Circle c = new Circle(5);
c.calculateArea();
}
}
Bài tập 3: Kế thừa nhiều cấp
Tạo ba lớp Employee, AdministrativeEmployee, và TechnicalEmployee. Lớp Employee có phương thức work(). Lớp AdministrativeEmployee kế thừa từ Employee và thêm phương thức attendMeeting(). Lớp TechnicalEmployee kế thừa từ AdministrativeEmployee và thêm phương thức repairMachine().
Bài giải
class Employee {
void work() {
System.out.println("Employee is working");
}
}
class AdministrativeEmployee extends Employee {
void attendMeeting() {
System.out.println("Administrative employee is attending a meeting");
}
}
class TechnicalEmployee extends AdministrativeEmployee {
void repairMachine() {
System.out.println("Technical employee is repairing a machine");
}
}
public class Exercise3 {
public static void main(String[] args) {
TechnicalEmployee te = new TechnicalEmployee();
te.work();
te.attendMeeting();
te.repairMachine();
}
}
Qua các bài tập trên, hy vọng các bạn đã hiểu rõ hơn về khái niệm kế thừa trong Java, cách sử dụng các từ khóa và các phương thức liên quan. Hãy tiếp tục thực hành