Influenciam nossa percepção; ajudam-nos a organizar e a coordenar a Classes estimulam projeto centrado em dados:

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1 O Paradigma Orientado a Objetos Paradigma e Programação Orientada a Objetos Prof. João Carlos Pinheiro 1 Não é um paradigma no sentido estrito: é uma subclassificacão do imperativo A diferença é mais de metodologia quanto à concepção e modelagem do sistema A grosso modo, uma aplicação é estruturada em módulos (classes) que agrupam um estado (atributos) e operações (métodos) sobre este Classes podem ser estendidas e/ou usadas como tipos (cujos elementos são objetos) Modelo Computacional do Paradigma Orientado a Objetos Aprendendo Orientação a Objetos Entrada Programa Saída Estado. Entrada Programa Saída Estado Entrada Programa Saída Estado.... Entrada Programa Saída Entrada Programa Saída Estado. Estado Linguagens de Objetos permitem vantagens, não as fornecem O difícil não é aprender uma linguagem OO. O problema é que leva tempo para explorar as vantagens que as linguagem orientada a objetos fornecem (Martin Fowler e Kendall Scott UML Essencial) Para alcançar estas vantagens é necessário fazer a troca de paradigma Influenciam nossa percepção; ajudam-nos a organizar e a coordenar a Classes estimulam projeto centrado em dados: maneira como desenvolvemos software modularidade, reusabilidade e extensibilidade. Fonte: Augusto Sampaio Aceitação comercial crescente 4 1

2 Introdução à Orientação a Objeto (OO) Definição de Classe É um conjunto de princípios que guiam a construção de um software A Orientação a objetos organiza o mundo real como uma coleção de objetos que incorporam estrutura de dados e comportamento Uma classe descreve um conjunto de objetos com propriedades semelhantes (atributos) comportamentos semelhantes (métodos) relacionamentos comuns com outros objetos Exemplo de classes em um Acervo Livro, Periódico, Artigo, Autor, Bibliotecário, Usuário Observe que podem existir vários livros (objetos) de uma mesma classe Livro 5 6 Classe em Java Definição de Objetos class Conta { Atributos String numero; double saldo; void creditar (double valor) { saldo = saldo + valor; void debitar (double valor) { saldo = saldo - valor; Métodos Um objeto é uma entidade (física, conceitual ou do domínio de algum problema ) com escopo e identidade bem definidos que encapsulam Estado e Comportamento Exemplo: o carro vermelho ali no estacionamento 7 8 2

3 Definição de Objetos - Exemplo: Dois Objetos Círculo Definição de Objetos Objetos têm responsabilidades Responsabilidade de saber certas coisas Responsabilidades de fazer certas coisas Objetos colaboram para desempenhar suas responsabilidades Fonte: David J. Barnes & Michael Kölling. Programação orientada a objetos com Java. Pearson Education do Brasil, Propriedades de um Objeto Propriedades de um Objeto Objetos têm estado (representado pelos atributos) Um livro têm um número de classificação, um título, autores Um Usuário tem um nome, um endereço Objetos de uma mesma classe têm um mesmo comportamento Usuários altera seu endereço, fazem empréstimos Bibliotecário cadastra novos livros no acervo O estado do objeto normalmente muda ao longo do tempo Objetos podem estar relacionados Um Livro pode ter vários Autores

4 Propriedades de um Objeto Diferença entre classe e objeto Objetos têm identidade Cada objeto tem uma identidade única, mesmo que o estado seja idêntico para ambos os objetos Cada objeto é diferente do outro (tem estado próprio) e cada um tem seu próprio tempo de vida Classe é um gabarito (como a planta de uma casa) Objeto é a concretização do gabarito (Exemplo: casas feitas a partir da mesma planta) Relacionamentos entre classes são definidos na programação e não mudam durante a execução Diferença entre classe e objeto Criando Instâncias (Objetos) Relacionamentos entre objetos são dinâmicos e podem mudar O funcionamento da aplicação reflete a lógica de relacionamento entre os objetos, e não entre as classes Classes não existem no contexto da execução A classe tem papel na criação dos objetos, mas não existe quando os objetos trocam mensagens entre si Forma geral da declaração e criação de objetos em Java Declaração Conta conta1, conta2; Criação conta1 = new Conta (); Combinando declaração e criação Conta conta1 = new Conta ();

5 Ex.: programa que cria e manipula conta Construtores class CriaConta { /* Criando um objeto do tipo Conta */ public static void main (String [] args) { Conta conta1 = new Conta (); conta1.numero = ; conta1.saldo = 0; conta1.creditar (500.87); conta1.debitar (45.00); System.out.println(conta1.saldo); Servem como interfaces para iniciar objetos possuem o mesmo nome das respectivas classes similares a métodos, mas não têm tipo de retorno class Conta { String numero; double saldo; Conta(String n) { numero = n; saldo = 0; void creditar(double valor) {saldo += valor; void debitar(double valor) {saldo -= valor; Abstração Abstração Abstração significa supressão de detalhes, ponto de vista elevado O que consideramos é a interface ao invés da implementação, ou seja, uma abstração se concentra no serviço que o objeto presta, não como executá-lo A abstração OO permite modelar elementos no espaço do problema Há simplificações quando pensamos no comportamento dos objetos em relação ao mundo real, pois: Não vamos modelar todo o comportamento dos objetos Exemplo: Clientes esperam em uma fila, brigam com os funcionários do banco, mas provavelmente não no software

6 Abstração Na Programação Orientada a Objeto (POO) Comportamentos são associados aos objetos que possuem os atributos afetados pelo comportamento, ou seja, quem faz algo é o expert nos dados envolvidos Exemplo A responsabilidade de alterar o nome do livro será atribuída ao Livro e não ao Bibliotecário, embora, no mundo físico, seja o Bibliotecário quem faz a alteração Princípios Básicos da Orientação a Objetos Encapsulamento Benefícios do Encapsulamento O Encapsulamento é a mola mestra da abstração Coloca tudo da abstração (atributos e comportamento) dentro de uma capsula e força o acesso às partes internas apenas através de uma interface pública (métodos) Em outras palavras, abstração é o que se quer, encapsulamento é uma forma de fazê-lo No paradigma procedural os dados ou são globais ou são passados por parâmetro aos procedimentos Enquanto que na orientação a objetos os dados e procedimentos (funções) fazem parte de uma única entidade (objeto) 23 Flexibilidade e Facilidade de manutenção Se você quiser obter estes benefícios é necessário: Manter as variáveis de instância protegidas (como o modificador de acesso private) Criar métodos de acesso público Utilize as conversões adotadas pelos JavaBeans (set<atributo> e get<atributo>) 24 6

7 Benefícios do Encapsulamento Exemplo de como não se deve fazer public class BadOO { public int tamanho; public int peso;... public class UtilizaBadOO { public static void main(string []a) b = new BadOO( ); b.tamanho = -5; Benefícios do Encapsulamento Solução public class BadOO { private int tamanho; private int peso; public void settamanho(int t){ if(t > 0) tamanho = t; else tamanho = 0;... Ocultação de Informações e Implementações Constitui o desfecho de um bom encapsulamento Vantagem Facilitar mudanças isolando pedaços uns dos outros (reduzindo o acoplamento) Retenção de Estado 4. Identidade de Objetos É a propriedade pela qual um objeto pode reter informações indefinidamente, inclusive durante os intervalos de ativação de suas operações A reutilização de pedaços é mais difícil usando a programação estruturada (modularização via funções) porque não posso usar coisas pré-existentes tão facilmente Com objetos, posso dizer: "me dê dois daqueles" porque objetos têm estado Não se pode fazer isso com funções porque elas não encapsulam estado É a propriedade pela qual cada objeto (independente de sua classe ou seu estado) pode ser identificado e tratado como uma entidade distinta de software (Meilir Page-Jones Fundamentos do Desenho Orientado a Objetos com UML) conta1 = new Conta (); conta2 = new Conta (); Esta idéia simples provoca uma profunda mudança na forma como desenhamos e construímos software orientado a objetos

8 5. Mensagens 6. Classes Consiste do nome de uma operação definida para o objeto destinatário, juntamente com quaisquer argumentos passados ao objeto Exemplo conta1.creditar(100); conta1.debitar(50); Só para relembrar Classe é o que você desenha e programa (tempo de compilação) Objeto é o que você cria (a partir de uma classe) em tempo de execução (rum-time) Herança 8. Polimorfismo Uma maneira de expressar a herança é pelo termo É-UM Fusca É-UM Carro Gerente É UM Funcionario Na linguagem java a palavra reservada extends representa este relacionamento É-UM public class Funcionario {... public class Gerente extends Funcionario {... A palavra polimorfismo origina-se de duas palavras gregas que significam, respectivamente, muitas e forma Definição É a habilidade pela qual uma única operação ser definida em mais de uma classe e assumir implementações diferentes em cada uma das classes (mas a interface é igual para todas as implementações) Faz com que o que estamos vendo pareça mais simples

9 Exemplo public interface Funcionario { public double calcularsalario(); public class Gerente implements Funcionario { private static final int SALARIO = 40000; public double calcularsalario() { return SALARIO; public class Programador implements Funcionario { private static final double SALARIO = 50000; private static final int BONUS = 10000; public double calcularsalario() { return SALARIO; public int getbonus() { return BONUS; 33 public class FolhaPagamento { public double calcularfolhapagamento(funcionario emp) { double sal = emp.calcularsalario(); if(emp instanceof Programador) sal += ((Programador)emp).getBonus(); return sal; public static void main(string arg[]) { FolhaPagamento fp = new FolhaPagamento(); Programador prg = new Programador(); Gerente mgr = new Gerente(); System.out.println("Salário do Programador " + fp.calcularfolhapagamento(prg)); System.out.println("Salário do Gerente " + fp.calcularfolhapagamento(mgr)); Alterando este exemplo para utilizar polimorfismo Alterando este exemplo para utilizar polimorfismo E se você quiser incluir outro tipo de Funcionário? Considere que você precisa incluir uma classe Executivo no seu sistema Com o projeto atual, você terá que mudar a implementação do método calcularfolhapagamento() para verificar também a instanceof da classe Executivo Esse projeto possui vários problemas Primeiro, ele não é elegante ou facilmente extensível Segundo, requer que o programador que escreveu o código faça o trabalho do sistema de runtime do Java Uma maneira melhor de permitir que o sistema de Runtime do Java descubra tudo isso para você Isso gera um projeto mais claro e elegante, além de um código mais fácil de ser entendido

10 Nova Solução public interface Funcionario { public double calcularsalario(); public int bonus(); public class Gerente implements Funcionario { private static final int SALARIO = 40000; private static final int BONUS = 0; public double calcularsalario() { return SALARIO; public int getbonus( ) { return BONUS; public class Programador implements Funcionario { private static final double SALARIO = 50000; private static final int BONUS = 10000; public double calcularsalario() { return SALARIO; public int getbonus() { return BONUS; public class FolhaPagamento { public double calcularfolhapagamento(funcionario emp) { // Calcula o bônus. Não é preciso verificar com instanceof return emp.calcularsalario() + emp.bonus(); public static void main(string arg[]) { FolhaPagamento fp = new FolhaPagamento(); Programador prg = new Programador(); Gerente mgr = new Gerente(); System.out.println("Salário do Programador " + fp.calcularfolhapagamento(prg)); System.out.println("Salário do Gerente " + fp.calcularfolhapagamento(mgr)); Bibliografia Consultada Meilir Page-Jones. Fundamentos do Desenho Orientado a Objetos com UML (capítulo 1) Martin Fowler e Kendall Scott. UML Essencial Cay S. Horstmann e Gary Cornell. Core Java Fundamento. Volume I Slides: Curso Java UFPE Programação Orientada a Objetos. Autor: Paulo Borba 39 10

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