Table of contents

Định nghĩa ¹

Interface là gì?

Trong lập trình hướng đối tượng (OOP), interface có thể được coi là một bản thiết kế của lớp (class), nơi bao gồm một tập các khai báo (declarations) của những tính năng có liên quan với nhau. Cũng có thể coi interface gần như là một lớp trừu tượng “tuyệt đối” (completely “abstract class”), vì interface chỉ chứa các thuộc tính và phương thức trừu tượng, không thể chứa định nghĩa của các phương thức và không thể trực tiếp tạo ra đối tượng từ interface.

Interface là một khái niệm thường thấy ở những ngôn ngữ cấp cao như Java, C#… và là công cụ hiệu quả để triển khai đa kế thừa (trong Java, C#, một lớp không thể kế thừa quá một lớp khác, nhưng có thể kế thừa nhiều interface khác nhau). Thiết kế mối liên hệ giữa interface và các lớp (class) tốt có thể mang lại kiến trúc tốt hơn cho hệ thống, tránh sơ sót và dễ dàng bảo trì.

Một ví dụ cơ bản về interface ²:

public interface IAnimal
{
    void Sound(); // interface method (does not have a body)
    void Run(); // interface method (does not have a body)
}

Abstract class (Lớp trừu tượng) là gì?

Trong lập trình hướng đối tượng (OOP), abstract class (lớp trừu tượng) là một lớp không được dùng trực tiếp để tạo ra đối tượng, để có thể sử dụng phải được một lớp khác kế thừa. Vì lớp trừu tượng vẫn là một lớp nên có các đặc tính của lớp như có thể chứa thuộc tính (properties), phương thức (methods) (phương thức thường - regular methods và phương thức trừu tượng abstract methods), hàm khởi tạo (constructor) (có thể có hoặc không),…

Lớp con kế thừa một lớp trừu tượng phải ghi đè (override) toàn bộ các phương thức trừu tượng của lớp cha có (trong C#, không thể kế thừa nhiều lớp trừu tượng, chỉ có thể kế thừa nhiều interface).

Một ví dụ cơ bản về lớp trừu tượng:

abstract class Shape
{
    public abstract int GetArea();
}

class Square : Shape
{
    private int _side;

    public Square(int n) => _side = n;

    // GetArea method is required to avoid a compile-time error.
    public override int GetArea()
    {
        return _side * _side;
    }

    static void Main()
    {
        var sq = new Square(12);
        Console.WriteLine($"Area of the square = {sq.GetArea()}");
    }
}
// Output: Area of the square = 144

Trong ví dụ trên, lớp trừu tượng Shape luôn đi kèm từ khóa abstract, có phương thức trừu tượng là GetArea() (cũng kèm từ khóa abstract). Lớp con Square kế thừa lớp trừu tượng Shape này nên ghi đè (override) phương thức trừu tượng GetArea().³

Giống nhau

Cả interface và lớp trừu tượng đều có cùng một vài đặc điểm giống nhau:

• Đều là những công cụ để đạt được tính trừu tượng (abstraction) trong lập trình hướng đối tượng.
• Đều không thể tạo ra đối tượng trực tiếp mà phải được lớp khác kế thừa. Hai cách tạo đối tượng như bên dưới sẽ đều gặp lỗi.

public interface IAnimal
{
    void Sound(); // interface method (does not have a body)
    void Run(); // interface method (does not have a body)
}

class Program()
{
    static void Main()
    {
        IAnimal animal = new IAnimal(); // cannot create instance of an interface
    }
}

abstract class Shape
{
    public abstract int GetArea();
}

class Square : Shape
{
    private int _side;

    public Square(int n) => _side = n;

    // GetArea method is required to avoid a compile-time error.
    public override int GetArea()
    {
        return _side * _side;
    }

    static void Main()
    {
        Shape shape = new Shape(); // cannot create instance of a abstract class
    }
}

• Đều có thể chứa các thuộc tính (properties) và phương thức trừu tượng (abstract methods).
• Lớp con kế thừa lớp trừu tượng hay interface đều phải ghi đè (override) toàn bộ các phương thức trừu tượng của lớp trừu tượng hay interface có.
• Đều có thể kế thừa nhiều interface (đa kế thừa).

Khác nhau

Nhìn chung thì, interface và abstract class có khá nhiều điểm tương đồng. Vậy giữa chúng có những sự khác nhau gì để người ta phải phân biệt ra làm hai khái niệm? Mình đã tìm kiếm và tổng hợp những điểm khác nhau tiêu biểu giữa interface và abstract class dưới đây thành một bảng so sánh:

Vậy khi nào thì chúng ta sử dụng interface, khi nào thì chúng ta sử dụng abstract class?

Nhìn chung thì, interface và abstract class đều được dùng để đạt được tính trừu tượng trong lập trình hướng đối tượng, ngoài ra còn đạt được tính bảo mật - ẩn một số chi tiết nhất định và chỉ hiển thị các chi tiết quan trọng của một đối tượng (giao diện - các hành động đối tượng có thể thực hiện mà không làm lộ ra chi tiết thực hiện).

Ngoài ra, có những tình huống chúng ta nên dùng một trong hai công cụ này hơn là cái còn lại, cụ thể như bên dưới.

Interface

Chúng ta có thể sử dụng interface để triển khai đa kế thừa.

Dùng trong trường hợp chỉ cần khai báo một nhóm các phương thức (hành động) chung dành cho một nhóm khác đối tượng khác nhau như ví dụ bên dưới.

interface IRunable
{
    void Run();
}
interface IWorkable
{
    void Work();
}
interface IEatable
{
    void Eat();
}

class Person : IRunable,IWorkable, IEatable
{
    protected string _name;
    protected DateTime _birthDay;
    public void Run()
    {
        Console.Write("Person is runing...");
    }
    public void Work()
    {
        Console.Write("Person is working...");
    }
    public void Eat()
    {
        Console.Write("Person is eating...");
    }
}
class Animal : IRunable, IEatable
{
    protected string _name;
    protected int _legsCount;
    public void Run()
    {
        Console.Write("Animal is runing...");
    }
    public void Eat()
    {
        Console.Write("Animal is eating...");
    }
}

Mối quan hệ giữa lớp con thừa kế và interface là mối quan hệ realization (hiện thực hóa).

Abstract class

Abstract class giống như một kiểu dữ liệu, tức là một kiểu chung cho các lớp dẫn xuất (thừa kế), các lớp dẫn xuất thuộc về một kiểu đó, nó sẽ cung cấp các thuộc tính và hành vi chung nhất cho kiểu đó. Chúng ta nên dùng abstract class khi cần cài đặt phương thức chung và những thuộc tính chung của các đối tượng (chứa thành phần dữ liệu chung).

Quan sát ví dụ bên dưới:

abstract class Person
{
    protected string _name;
    protected DateTime _birthDay;
    protected void Say()
    {
        Console.Write("Person is saying....");
    }
    protected abstract void Work();
}
class Employee : Person
{
    private float _salary;
    protected override void Work()
    {
        throw new NotImplementedException();
    }
}
class Student : Person
{
    private float _mark;
    protected override void Work()
    {
        throw new NotImplementedException();
    }
}

Trong ví dụ này, ta có abstract class Person chứa những thông tin chung nhất của một người là tên (_name) và ngày sinh (_birthDay), còn những lớp con thừa kế Person sẽ có những thuộc tính và phương thức riêng được khai báo thêm, nhưng những gì chung nhất thì được khai báo (và cài đặt) trong lớp trừu tượng Person. Sử dụng abstract class theo cách này sẽ giúp lập trình viên hạn chế viết lại code và dễ bảo trì hơn khi nếu cần chỉnh sửa những tính năng chung thì có thể chỉnh sửa trong lớp Person thay vì phải sửa nhiều lần ở những lớp con.

Ngoài ra, ta còn có thể sử dụng abstract class khi cần tạo phương thức mà lớp con có thể sử dụng hoặc ghi đè từ lớp cha (không bắt buộc ghi đè hay sử dụng).

Mối quan hệ giữa abstract class và derived class là mối quan hệ generalization (tổng quát hóa) (cụ thể hơn là mối quan hệ IS-A), tức là mối quan hệ thuộc về tập cha con.

➡ Interface dùng khi cần thiết kế một tập các hành động có liên quan với nhau. Abstract class dùng khi cần thiết kế một tập các lớp có liên quan với nhau.

Kết

Trên đây mình vừa mới đưa ra cho bạn một cách nhìn về sự khác biệt giũa interface và abstract class trong ngôn ngữ lập trình C#. Hi vọng đã phần nào giúp bạn phân biệt rõ ràng hơn sự khác nhau về hai khái niệm này cũng như có thể giúp bạn cải thiện kĩ năng lập trình của mình. Mọi ý kiến đóng góp xin vui lòng gửi về Facebook cá nhân của mình Nam Anh Phạm Hoàng để góp phần làm cho bài viết tốt hơn. Và hãy cùng chờ đợi những bài viết tiếp theo trong chuỗi bài Những điều khác biệt của mình nhé.

Disclamer: Do mình cũng chưa phải là một chuyên gia về lập trình hay ngôn ngữ C# nên trong bài viết chắc hẳn còn nhiều thiếu sót hoặc nhầm lẫn. Mọi ý kiến đóng góp vui lòng mang tính lịch sự và cùng nhau phát triển. Bài này khá dài và mình xin cảm ơn sự quan tâm của mọi khi đã đọc đến đây. Chúc mọi người ngày càng phát triển hơn trên con đường lập trình của mình.