Các phương pháp lập trình hiệu quả

Việc xác định được các Phương pháp Lập trình căn bản trong khi học rất quan trọng. Nó giúp chúng ta định hướng chính xác cách thức tổ chức sử dụng ngôn ngữ Lập trình. Nhằm để xây dựng chương trình một cách tối ưu nhất.

Có 3 phương pháp lập trình chính:

1. Lập trình hướng cấu trúc

2. Lập trình hướng đối tượng

3. Lập trình tuyến tính

Lập trình tuyến tính

Ảnh minh họa

Lập trình tuyến tính là một phương pháp lập trình, kỹ thuật lập trình truyền thống. Đặc trưng của Lập trình tuyến tính là tư duy theo lối tuần tự, đơn giản và đơn luồng. Chương trình sẽ được thực hiện theo thứ tự từ đầu đến cuối, lệnh này kế tiếp lệnh kia cho đến khi kết thúc chương trình.

Đặc trưng:

+ Đơn giản: Chương trình được thực hiện theo lối tuần tự.

+ Đơn luồng: Chỉ có duy nhất một luồng công việc và các công việc được thực hiện tuần tự trong luồng đó.

Tính chất:

+ Ưu điểm: Do tính đơn giản, phương pháp lập trình tuyến tính được ứng dụng cho các chương trình đơn giản. Cùng với ưu điểm dễ hiểu.

+ Nhược điểm:  Đặc biệt với các ứng dụng phức tạp thì chúng ta không thể dùng lập trình tuyến tính để giải quyết.

Với nhược điểm khó giải quyết được các chương trình phức tạp. Nên phương pháp Lập trình tuyến tính chỉ được sử dụng trong phạm vi các Module nhỏ nhất. Của các phương pháp lập trình khác.

Lập trình hướng cấu trúc

Ảnh minh họa

Trong Lập trình hướng cấu trúc hay còn gọi là lập trình hướng thủ tục. Chương trình chính sẽ được chia nhỏ thành các chương trình con. Và mỗi chương trình con sẽ thực hiện một công việc xác định ra nhiều chương trình con khác.  Để đơn giản hóa công việc của chúng. Chương trình chính sẽ gọi đến chương trình con thông qua một giải thuật. Cũng có thể là một cấu trúc được xác định trong chương trình chính.

Pascal, C, C++ là các ngôn ngữ lập trình cấu trúc phổ biến. Riêng C++ là ngôn ngữ hybrid có cả 2 đặc trưng của Ngôn ngữ Lập trình. Nó hướng đối tượng và Ngôn ngữ Lập trình hướng cấu trúc.

Đặc trưng:

Đặc trưng cơ bản nhất của Lập trình hướng cấu trúc thể hiện ở mối quan hệ:

Cấu trúc dữ liệu là cách tổ chức dữ liệu cho việc xử lý bởi một hay nhiều chương trình nào đó.

Giải thuật là thuật toán và các bước giải quyết bài toán.

Sau đây là các tính chất cơ bản của lập trình hướng cấu trúc là:

• Tập trung vào công việc cần phải thực hiện (thuật toán).
• Mỗi chương trình con có thể được gọi lại nhiều lần trong một chương trình chính.
• Các chương trình con có thể được gọi đến để thực hiện theo một tuần thứ tự bất kì. Cũng tùy thuộc vào giải thuật của chương trình chính. Nó không phụ thuộc vào thứ tự khai báo của các chương trình con.
• Các ngôn ngữ lập trình cấu trúc cung cấp một số cấu trúc lệnh điều khiển chương trình.
• Phần lớn các hàm đều sử dụng dữ liệu chung.
• Sử dụng cách tiếp cận top-down trong thiết kế chương trình.

Ưu điểm:

• Chương trình dễ hiểu, dễ theo dõi.
• Tư duy giải thuật rõ ràng.

Nhược điểm:

• Lập trình cấu trúc không hỗ trợ tốt cho việc sử dụng lại mã nguồn. Hầu như trong lập trình hướng cấu trúc chúng ta thường quan tâm đến việc phát triển các hàm. Nhưng ít quan tâm tới dữ liệu – chúng dùng để xử lý công việc ( các dữ liệu khó kiểm soát). Dẫn đến khi thay đổi cấu trúc dữ liệu phải thay đổi cả giải thuật của chương trình.
• Với những dự án phần mềm lớn. Lập trình cấu trúc tỏ ra không hiệu quả trong việc giải quyết các mối quan hệ vĩ mô. Và giữa các Module.

Lập trình hướng đối tượng

Ảnh minh họa

Lập trình hướng đối tượng là phương pháp lập trình hỗ trợ công nghệ hướng đối tượng.

Người ta quy ước các thực thể trong chương trình thành các đối tượng. Và trừu tượng hóa các đối tượng thành các lớp đối tượng.

Dữ liệu được tổ chức thành các Lớp đối tượng. Từ đó, việc quản lý bảo mật của dữ liệu được đảm bảo. Và có những phương thức xác định những chức năng của đối tượng.

Chúng tạo thành cấu trúc của đối tượng:

• Tập trung vào dữ liệu thay cho các phương thức.
• Chương trình được chia thành các đối tượng hoàn toàn độc lập.
• Dữ liệu được che giấu, bao bọc, hoàn toàn bảo mật.

Đặc trưng:

• Đóng gói dữ liệu : Dữ liệu luôn được tổ chức thành các thuộc tính của Lớp đối tượng. Việc truy nhập đến dữ liệu phải thông qua các phương thức của đối tượng lớp.
• Sử dụng lại mã nguồn : Việc sử dụng lại mã nguồn được thể hiện thông qua cơ chế kế thừa. Cơ chế này cho phép các lớp đối tương có thể kế thừa từ các lớp đối tượng khác. Khi đó các lớp dẫn xuất sẽ có thể sử dụng lại các phương thức (mã nguồn) mà không cần phải định nghĩa lại.

Ưu điểm:

• Thông qua nguyên lý kế thừa. Trong quá trình mô tả các lớp có thể loại bỏ những chương trình bị lặp. Dư và có thể mở rộng khả năng sử dụng các lớp mà không cần thực hiện lại.
• Nó được dựng sẵn và phải được thực hiện theo quy trình nhất định chứ không dựa vào kinh nghiệm. Và cũng không phải dựa vào kĩ thuật như trước.
• Nguyên lí đóng gói và che giấu thông tin giúp người lập trình bảo vệ lập trình an toàn hơn.
• Những hệ thống hướng đối tượng ngày càng được mở rộng được nâng cấp thành những hệ thống lớn hơn.
• Truyền thông và trao đổi thông tin với các đối tượng giúp cho việc mô tả giao diện trở lên đơn giản hơn với các hệ thống bên ngoài.

Lập trình hướng đối tượng và một số khái niệm

Đối tượng

Trong thế giới hiện nay, đối tượng là những thực thể tồn tại có trạng thái và hành vi.

VD: con người, đồ vật, chứng từ…

Tiếp cận hướng đối tượng. Đây là kĩ thuật cho phép biểu diễn tự nhiên các đối tượng thực tế với đối tượng bên trong chương trình.

Lớp đối tượng

Lớp đối tượng là một lớp được hiểu là một kiểu dữ liệu đặc biệt. Nó bao gồm các thuộc tính và các phương thức được định nghĩa từ trước.

Khác với kiểu dữ liệu thông thường. Một lớp một đơn vị (trừu tượng) bao gồm sự kết hợp giữa các phương thức và các thuộc tính.

Bây giờ chúng ta sẽ phân biệt giữa đối tượng object và lớp đối tượng class

Về phần đối tượng object: đối tượng có trạng thái và hành vi. Còn lớp đối tượng class: Chúng ta định nghĩa nó là một template. Nó mô tả trạng thái và hành vi mà loại đối tượng của lớp hỗ trợ. Một đối tượng là một thực tế instance của một lớp.

Trừu tượng

Abstraction: Đây là tính trừu tượng đối tượng giống nhau có thể trừu tượng hóa thành một lớp. chúng ta có thể bỏ tính chất phức tạp của đối tượng bằng cách đưa ra các thuộc tính. Kèm theo đó là phương thức cần thiết của đối tượng trong lập trình.

Đóng gói dữ liệu

Encapsulation tính đóng gói mỗi lớp được xây dựng. để thực hiện một nhóm chức năng đặc trưng của riêng.

Tính đóng gói cho phép giấu thông tin của đối tượng bằng cách kết hợp thông tin và các phương thức liên quan đến thông tin trong đối tượng.

Kế thừa 

Tính kế thừa (Inheritance): Cho phép xây dựng một lớp mới dựa trên các định nghĩa của lớp đã có.

• Lớp đã có chúng ta gọi là lớp cha còn lớp mới phát sinh chúng ta gọi là lớp con.
• Lớp con kế thừa tất cả các thành phần của lớp cha. Có thể mở rộng các thành phần kế thừa và bổ sung thêm các thành phần mới.

Những ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng phổ biến

Java

Ảnh minh họa

Ngôn ngữ Java là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng nó được phát triển vào cuối năm 1990 bởi. Ngôn ngữ java hoàn toàn khác với ngôn ngữ lập trình thông thường. Ngôn ngữ Java được dùng để biên dịch mã nguồn thành bytecode.

Trước đó, ngôn ngữ Java chạy chậm hơn những ngôn ngữ lập trình khác như C và C++. Nhưng sau này nhờ công nghệ “biên dịch tại chỗ” – Just in time compilation. Khoảng cách này đã được thu hẹp.

Và trong một số trường hợp đặc biệt Java có thể nhanh hơn. Tuy cú pháp có nhiều điểm vay mượn từ C và C++. Nhưng Java có cú pháp hướng đối tượng đơn giản hơn và ít tính năng xử lí cấp thấp hơn.

Hiện nay, ngôn ngữ Java được ứng dụng rất rộng rãi. Từ các trò chơi, lập trình di đông android, ứng dụng web, ứng dụng nhúng, các ứng dụng ERP. Kèm theo đó còn có các ứng dụng core banking trong lĩnh vực ngân hàng, tài chính.

Thư viện ứng dụng google play, amazon appstore. Ngôn ngữ Java còn được hạng đầu tiên trong danh sách các ngôn ngữ lập trình phổ biến của TIOBE năm 2016.

Python

Ảnh minh họa

Đây là một ngôn ngữ nữa rất triển vọng cho các bạn bắt đầu làm quen là Python. Python là ngôn ngữ có hình thức rất sáng của, cấu trúc rõ ràng, rất thuận tiện cho người mới học. Đây là một ngôn ngữ khá dễ học.

C++

Ảnh minh họa

Ngôn ngữ C++ là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng rất phổ biến hiện nay. Nó thường được giới thiệu cho sinh viên bắt đầu học làm quen với phương pháp lập trình đối tượng. C++. Có khả năng xử lý rất nhanh do can thiệp cấp hệ thống.

.NET

Ảnh minh họa

.NET là công nghệ nền tảng của Microsoft phát triển các ứng dụng tốt trên nền tảng của hệ điều hành Windows cũng như Internet. Kết hợp với C#. .NET có những kỹ thuật lập trình mới và cung cấp một nền tảng lập trình hiện đại và phát triển ứng dụng nhanh. Khi được tích hợp thế mạnh của Windows. Các sản phẩm tiện ích khác của Microsoft.

.NET trở thành một nền tảng lập trình mạnh, chiếm thị phần lớn trong ngành công nghiệp phần mềm.

PHP

Ảnh minh họa

Ngôn ngữ PHP Hypertext Preprocessor (PHP) là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng. Nó cho phép các lập trình viên web tạo các nội dung động. Cũng như các xử lý tương tác ở mức back-end. Về cơ bản ngôn ngữ PHP được sử dụng để phát triển các ứng dụng phần mềm trên web.

Tốc độ nhanh, nhỏ gọn. Chính vì vậy nên PHP đã nhanh chóng trở thành một ngôn ngữ lập trình web phổ biến trên thế giới.

JAVASCRIPT

Ảnh minh họa

Ngôn ngữ JavaScript là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng được sử dụng rộng rãi để lập trình web. Cũng như lập trình game trên nền web hiện nay. JavaScript không hề liên quan tới ngôn ngữ lập trình Java. Nó được hầu hết các trình duyệt ngày nay hỗ trợ và với Javascript ứng dụng web của bạn.

Và bạn chọn?

Cần rèn luyện và trau dồi thêm kỹ năng thực hành và hơn hết là bạn phải trải nghiệm thực tế. Bạn hoàn toàn có thể tự học lập trình từ nhiều nguồn thông tin khác nhau. Học từ Internet đòi hỏi bạn cần kỹ năng chọn lọc và hệ thống lại kiến thức.

Ngoài ra, bạn cũng có thể chọn tham gia các khóa học lập trình tại Trung Tâm Đào Tạo Nghề Lập Trình để tiết kiệm thời gian và biết được nhiều hơn. Trải nghiệm nhiều hơn các tình huống thực tế. Học lập trình sẽ không khó nếu chúng ta biết cách. Chúc bạn thành công!