Lập trình hướng đối tượng (OOP) với PHP

Trong lập trình, khái niệm lập trình hướng đối tượng (OOP) là một khái niệm rất quan trọng trong phát triển phần mềm. Cùng với OOP mã sẽ được tổ chức thành các đối tượng và lớp, bằng cách này mã nguồn của chúng ta sẽ dễ đọc, dễ bảo trì cũng như dễ dàng mở rộng hơn so với cách viết thông thường. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cách triển khai lập trình hướng đối tượng trong PHP, một trong số những ngôn ngữ rất phổ biến trong lập trình web.

1. Lập trình hướng đối tượng là gì?

OOP (Object Oriented Programming) là một trong những kỹ thuật lập trình rất quan trọng và sử dụng nhiều hiện nay.
Lập trình hướng đối tượng không chỉ đơn giản là các cú pháp, câu lệnh mới mà còn là một cách tư duy mới khi giải quyết một vấn đề.
Là một phương pháp lập trình trong đó chương trình được tổ chức thành các “đối tượng” (objects), và mỗi đối tượng đại diện cho một thực thể trong thế giới thực. Mỗi đối tượng có thể chứa dữ liệu (các thuộc tính) và các phương thức (các hành động) liên quan đến thực thể đó.
Lập trình hướng đối tượng có 4 tính chất chính:
- Tính trìu tượng (abstraction).
- Tính kế thừa (inheritance).
- Tính đóng gói (encapsulation).
- Tính đa hình (polymorphism).

2. Ưu điểm của lập trình hướng đối tượng

Vì lập trình hướng đối tượng ra đời sau nên nó khắc phục được tất cả các điểm yếu của các phương pháp lập trình trước đó. Cụ thể nó các ưu điểm sau:
- Dễ dàng quản lý code khi có sự thay đổi chương trình.
- Dễ mở rộng dự án.
- Tiết kiệm được tài nguyên đáng kể cho hệ thống.
- Có tính bảo mật cao.
- Có tính tái sử dụng cao.

3. Một số khái niệm cơ bản trong lập trình hướng đối tượng

a. Đối tượng (object):

Đối tượng (Object) Là một kiểu dữ liệu được đặt ra trong phương thức lập trình OOP nhằm mục đích có thể biểu diễn được mọi thông tin, thuộc tính, hành động, phương thức của mội đối tượng thực thể xung quanh chúng ta. Từ đó có thể nắm bắt, quản lý và vận dụng linh hoạt các phương pháp lập trình. Một đối tượng sẽ thường bao gồm:
- Thuộc tính (Attribute): là những thông tin, đặc điểm của đối tượng.
- Phương thức (Method): là những hành động mà đối tượng có thể thực hiện.

b. Lớp (class):

Lớp là tập hợp của nhiều đối tượng có chung thuộc tính, và phương thức.
Ví dụ: một ngân hàng có nhiều tài khoản ngân hàng. Tất cả đều có số tài khoản và số dư. Các tài khoản ngân hàng này được tạo từ cùng một bản thiết kế. Theo thuật ngữ hướng đối tượng, chúng ta nói rằng một tài khoản ngân hàng cá nhân là một thể hiện của lớp Tài khoản ngân hàng. Do đó từ lớp Tài khoản ngân hàng, bạn có thể tạo nhiều đối tượng tài khoản ngân hàng. Mỗi đối tượng tài khoản ngân hàng sẽ có số tài khoản, thông tin riêng.

c. Thuộc tính và phương thức:

Thuộc tính (Property/Attribute): Đây là các biến dùng để lưu trữ dữ liệu và chúng được định nghĩa ở trong lớp.
Phương thức (Method): Đây là các hàm để thực hiện một chức năng nhất định có liên quan đến đối tượng và chúng cũng được định nghĩa ở trong lớp.

d. Hàm khởi tạo (Constructor) và Hàm hủy (Destructor):

Hàm Khởi Tạo (Constructor): Đây là một phương thức đặc biệt, nó sẽ được gọi ngay sau khi đối tượng của lớp đó được tạo ra. Thông thường trong hàm khởi tạo chúng ta sẽ khởi tạo các thuộc tính của đối tượng để có thể sử dụng khi cần thiết.
Hàm Hủy (Destructor): Ngược lại với hàm khởi tạo, hàm hủy có tác dụng giải phóng tài nguyên mà đối tượng đã sử dụng. Hàm này được gọi sau khi đối tượng bị xóa bỏ khỏi bộ nhớ.

4. Định nghĩa lớp và tạo đối tượng

Trong PHP, từ khóa class được sử dụng để định nghĩa một lớp, theo sau đó là tên của lớp và một cặp dấu ngoặc nhọn dùng để định nghĩa các thành phần trong lớp:

Input:

5. Kế thừa và đa hình

a. Kế thừa (Inheritance):

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 để khai báo kế thừa từ một lớp cha chúng ta sử dụng từ khóa extends

b. Đa hình (Polymorphism):

Tính đa hình trong lập trình hướng đối tượng là sự đa hình của mỗi hành động cụ thể ở những đối tượng khác nhau. Ví dụ hành động ăn ở các loài động vật hoàn toàn khác nhau như: con heo ăn cám, hổ ăn thịt, con người thì … ăn hết =)).
Đó là sự đa hình trong thực tế, còn đa hình trong lập trình thì được hiểu là Lớp Con sẽ viết lại những phương thức ở lớp cha (ovewrite).
Các class cùng implement một interface nhưng chúng có cách thức thực hiện khác nhau cho các method của interface đó.

6. Tính đóng gói

Việc đóng gói class là vô cùng quan trọng, nhằm đảm bảo, bảo mật dữ liệu của class đó. Thường chúng ta sẽ sử dụng triệt để setter/getter chỉ để lộ các phương thức của các lớp ra ngoài, còn thuộc tính của lớp đó sẽ được đóng gói ẩn đi. Sử dụng Setter/Getter để truy cập đến các thuộc tính đó.
Việc đóng gói thông qua 3 từ khóa public, private và protected
Ưu điểm của đóng gói:
- Ẩn và trừu tượng hóa dữ liệu: Các chi tiết không cần thiết, cách trình bày và triển khai nội bộ được ẩn khỏi người dùng cuối để bảo vệ cấu
  trúc dữ liệu và Lớp. Truy cập trực tiếp vào dữ liệu bị cấm đối với các thành viên của các lớp khác bằng cách tạo các phương thức private. Nó
  bảo vệ trạng thái bên trong của bất kỳ đối tượng nào bằng cách giữ các biến thành viên ở chế độ riêng tư và ngăn chặn mọi trạng thái
  không nhất quán. Đó là việc bao gồm dữ liệu và các hoạt động liên quan vào đối tượng đó. Lưu ý: Đóng gói được sử dụng để ẩn chế độ
  xem nội bộ khỏi máy khách.
- Bảo mật dữ liệu: Đóng gói giúp làm cho dữ liệu trở nên mạnh mẽ và bảo mật hơn, vì dữ liệu và các hàm thành viên được gói lại với nhau
  để tạo thành một đối tượng. Tất cả các nhiệm vụ được thực hiện bên trong mà không có bất kỳ lo lắng nào từ bên ngoài và nó cũng làm
  cho cuộc sống trở nên rất dễ dàng.

Giảm độ phức tạp: Đóng gói giúp giảm độ phức tạp trong quá trình phát triển phần mềm bằng cách ẩn các chi tiết triển khai và hiển thị các
phương thức hoặc hoạt động.
*Khả năng sử dụng lại:
Có những trường hợp, bạn không cần phải viết lại chức năng tương tự mà bạn đã kế thừa từ lớp cha.
- Độ tin cậy: Bạn có thể làm cho lớp chỉ đọc hoặc chỉ ghi bằng cách viết các phương thức SET hoặc GET.
- Kiểm tra mã dễ dàng hơn: Mã PHP được đóng gói rất dễ kiểm tra vì các hàm được sử dụng để kiểm tra lớp con cũng đảm bảo việc kiểm
  tra các hàm của lớp cha.
Tăng tính linh hoạt: Các biến lớp có thể được truy cập bằng các phương thức GET hoặc SET để tăng tính linh hoạt.Dễ dàng bảo trì vì việc
triển khai nội bộ có thể được thay đổi mà không cần thay đổi mã.

Ví Dụ:

7. Lợi ích của OOP trong PHP

Tái Sử Dụng Mã Nguồn (Code Reusability): Các đối tượng có thể được sử dụng lại trong nhiều dự án khác nhau, giảm việc viết lại mã nguồn và thời gian phát triển.
Dễ Bảo Trì (Maintainability): Mã nguồn được tổ chức logic, dễ đọc và dễ bảo trì hơn nhờ cấu trúc đối tượng rõ ràng.
Mở Rộng Dễ Dàng (Ease of Extensibility): Khi cần thêm chức năng mới, bạn có thể mở rộng lớp hiện có hoặc tạo lớp con mà không làm thay đổi mã gốc.
Tách Biệt Dữ Liệu và Logic (Data and Logic Separation): OOP giúp tách biệt dữ liệu và logic, đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu và tránh sự tác động trực tiếp lên dữ liệu.
Quản Lý Dự Án Tốt Hơn (Better Project Management): OOP tạo mô hình tương ứng với thế giới thực, cải thiện khả năng giao tiếp và hiểu rõ hơn về cấu trúc dự án.
Bảo Mật và Kiểm Soát Truy Cập (Security and Access Control): OOP cho phép bạn kiểm soát truy cập vào dữ liệu và chức năng của đối tượng thông qua việc thiết lập mức độ truy cập.
Tích Hợp Dễ Dàng (Easy Integration): Tách biệt các thành phần cho phép tích hợp dễ dàng hơn với các hệ thống khác mà không cần thay đổi quá nhiều mã.
Phát Triển Đồng Thời (Concurrent Development): OOP tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều nhà phát triển làm việc đồng thời trên các phần khác nhau của ứng dụng.
Đa Hình và Tính Mô-đun (Polymorphism and Modularity): Đa hình giúp thực hiện cùng một hành động với các đối tượng khác nhau. Tính mô-đun giúp quản lý mã nguồn dễ dàng và hiệu quả.

8. Hạn chế của OOP trong PHP

Phức Tạp Khi Ứng Dụng Nhỏ: Trong một số ứng dụng nhỏ, việc sử dụng OOP có thể tạo ra cấu trúc phức tạp hơn là cần thiết.
Hiệu Năng: Trong một số trường hợp, việc sử dụng đối tượng có thể tạo ra tốn kém hiệu năng hơn so với việc sử dụng cấu trúc dữ liệu truyền thống.
Học Hỏi Phức Tạp Hơn: Hiểu và áp dụng các khái niệm OOP có thể đòi hỏi thời gian hơn để học so với lập trình hướng thủ tục.
Thừa Kế Quá Mức (Over Abstraction): Khi thiết kế lớp quá phức tạp và abstraction quá cao, có thể dẫn đến việc khó hiểu và không cần thiết.
Tốn Bộ Nhớ: Mỗi đối tượng chiếm bộ nhớ riêng, dẫn đến sự tốn kém tài nguyên khi ứng dụng có nhiều đối tượng.
Khả Năng Rò Rỉ Bộ Nhớ (Memory Leakage): Không quản lý tốt, các tham chiếu giữa các đối tượng có thể dẫn đến rò rỉ bộ nhớ.
Khả Năng Phức Tạp Hóa Quá Mức (Overcomplexity): Thiết kế lớp quá phức tạp có thể làm cho mã nguồn khó đọc và khó bảo trì.

-Khó Đồng Tình Với Đội Phát Triển:
Trong một số trường hợp, việc áp dụng OOP có thể gây ra sự không đồng tình trong đội phát triển về việc thiết kế và cấu trúc mã.

Tổng Kết

Nắm vững và sử dụng được lập trình hướng đối tượng trong PHP sẽ phát huy nhiều tác dụng, giúp cho mã của bạn dễ đọc hơn, dễ bảo trì hơn và dễ mở rộng hơn. Với các tính chất đã liệt kê ở trên nếu như áp dụng một hợp lý, chúng ta hoàn toàn có thể tạo ra được những ứng dụng với độ phức tạp cao, nhưng đi kèm với đó cấu trúc dễ quản lý đồng thời linh hoạt hơn. OOP không chỉ là một khái niệm, mà còn là một phương pháp tiếp cận hiệu quả trong việc.