Conceitos de Orientação a Objetos. Mestrado em Ciência da Computação Disciplina: Engenharia de Software Profa. Dra. Elisa H. M.

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1 Conceitos de Orientação a Objetos Mestrado em Ciência da Computação Disciplina: Engenharia de Software Profa. Dra. Elisa H. M. Huzita

2 Problemas com Modelagem Funcional Aproximação de conceitos com o mundo real vivemos num mundo de objetos Dados e processos separados Information Hiding (Ocultação de Informações) Tipos abstratos de dados Reutilização de software

3 Introdução à Orientação a Objetos (O-O) Iniciou com as linguagens de programação, 1980s. Ex. Simula, Smalltalk, Eifel, C++, Java. Aplicada à análise e projeto, 1990s Grandes apelos Possibilidade de construir software a partir de componentes existentes ao invés de sempre começar do zero. Possibilidade de evoluir entre os estágios de desenvolvimento mantendo consistência entre os modelos e conceitos.

4 Conceitos de O-O Objeto é uma unidade da qual queremos representar informações no sistema. Objetos possuem atributos Um conjunto de atributos forma o estado do objeto Objetos possuem operações (serviços ou métodos) que manipulam o estado do objeto. As operações associadas com um objeto são chamadas de interface pois constituem o único meio de manipular o estado do objeto.

5 Ilustração de Objeto Atributos (Estado) Operações (Interface) Nome: José Endereço: Av. Colombo, 5790 RecuperaNome RecuperaEndereço AtribuiEndereço José Av. Colombo, 5790 Rua Bento Munhoz, 5

6 Observações Importantes Encapsulamento (ocultação de informação) Os dados associados a um objeto não estão disponíveis diretamente para os usuários do objeto. A única maneira de utilizar os dados é através das operações visíveis na interface. A implementação das operações não são visíveis ao usuário. Indepedência de dados implementação das operações podem ser alteradas sem afetar os usuários dos objetos. A interface continua a mesma, apenas as ações internas são modificadas.

7 Comunicação entre objetos Passagem de mensagens Chamada de uma operação sobre um objeto. Um sistema orientado a objetos consiste de vários objetos que se comunicam entre si.

8 Ilustração de Comunicação Objeto emissor Objeto receptor Atributos Atributos Operações Valores de retorno Operações Mensagem [destino, operação, parametros]

9 Classes Objetos que tem características comuns (atributos e operações) são agrupados em categorias chamadas de Classes.

10 Relacionamento entre classes Biblioteca -Nome -Endereço -Número_estante +Recupera_Nome() +Recupera_Endereço() +AtrNum_Estante() 1 -Armazena -Registra 1 * Emprestador -Num_Carteira -Nome -Endereço -Data_Nasc -Num_Livro_Emp +Recupera_Nome() +Recupera_DatNasc() +Recupera_Endereço() +AtrEndereço() +AtrNumLivrosEmp() * Livro -NumCatalogo -Autor -Título -ISBN +Recupera_NumCat() +Recupera_Autor() +Recupera_Título() +AtrNumCat()

11 Reutilização A abordagem O-O facilita reutilização pois objetos encapsulam dados e operações. Exemplo: a classe livro pode ser reutilizada em um sistema de venda de livros.

12 Herança Classes com atributos e operações iguais podem ser agrupadas em hierarquias.

13 Herança Pessoa -Nome -Endereço -DataNasc -RA Aluno Professor - Departamento Funcionário -Setor

14 Polimorfismo Aplicação da mesma operação a diferentes tipos de objetos. Ex. writeln do Pascal que imprime qualquer tipo parâmetro (string, inteiro, real).

15 Polimorfismo graph +draw() linha Torta Histograma +draw() +draw() +draw() A operação draw() é overloaded.

16 Exemplos de Código Programa para mostrar formatos na tela class shape { point center; color co1; //... public: void move(point to) { center=to; draw();} point where() {return center;} virtual void draw(); virtual void rotate(int); //... };

17 Exemplos de Código Programa para mostrar formatos na tela class circle: public shape { int radius; Public: }; void draw(); void rotate(int i); //...

18 Exemplos de Código Programa para mostrar formatos na tela Criando ou declarando um círculo circle* umcírculo = new circle(); circle umcírculo; Referência a umcírculo x = umcírculo->where() umcírculo.where(); Vetor para girar todos os formatos de 45 o for (int i = 0; i<no_of_shapes; i++) shape_vec[i].rotate(45);

19 Exercício Imagine um sistema para controlar cursos de treinamento em uma empresa Quais seriam as classes? Quais os potenciais atributos e operações entre as classes? Quais os relacionamentos entre as classes? Quais as potenciais mensagens entre as classes?

20 Possível Solução Agendar cursos Preparar material Contratar instrutores Marcar exames Gerenciar cursos em andamento

21 Possível Solução Tópico -bibliografia -carga horária +AtrCH() +RecTópico() * Curso -Título -Carga_horária +Contrata() Instrutor -Nome -Endereço -Instituição +AtrNome() +RecNome() +AtrCurso() * CursoAndamento -Local -NumAlunos -Custo +AtrLocal() +AtrNumAlunos() * Cliente -Nome -Endereço +AtrNome() +AtrEnd() +InfoCusto() *

22 Unified Modelling Language (UML) Não é uma linguagem de programação. Linguagem de modelagem visual utilizada para especificar, visualizar, construir e documentar artefatos de software. UML é utilizada para entender, projetar, navegar, configurar, manter e controlar informações sobre um sistema.

23 Unified Modelling Language (UML) UML não supõe um proceso de desenvolvimento padrão, esta pode ser utilizada em qualquer processo. Surgiu como padrão para consolidar a notação utilizada em vários métodos existentes inicialmente. Ex. OMT, Booch, Jacobson, Fusion.

24 UML: Visões Uma visão é um subconjunto das construções de UML que representam um aspecto do sistema. Um ou mais diagramas são utilizados para fornecer uma notação visual para os conceitos associados a cada visão.

25 Classificação: UML:Visões Classificação estrutural descreve as coisas de um sistema e seus relacionamentos. Comportamento dinâmico descreve o comportamento do sistema no tempo. Gerenciamento de modelo descreve a organização dos modelos em unidades hierárquicas.

26 UML: Visão Estrutural Visão estática diagrama de classes Visão de casos de uso diagrama de casos de uso Visão de implementação diagrama de componentes Visão de instalação diagrama de entrega (distribuição)

27 UML: Visão Dinâmica Visão da máquina de estados diagrama de estados. Visão de atividades diagrama de atividades. Visão de interação diagrama de seqüência e diagrama de colaboração.

28 UML: Visão gerencial Pacotes especiais constituem unidades organizacionais que incluem subsistemas e modelos Esta visão cruza todas as outras.

29 Diagramas UML use case: determinam o escopo geral do sistema e está intimamente relacionado aos requisitos do usuário; diagrama de classe: utiliza-se da descrição do usuário para mapear as classes com mais detalhes;

30 Diagramas UML diagrama de pacotes: possibilita o encapsulamento de dados e processos ; diagrama de estado:descreve o ciclo de vida de uma classe; diagrama de atividade: representa de forma mais abrangente os fluxos de processos contidos no use case

31 Diagramas UML interação (seqüência e colaboração): mostram como as classes irão interagir para implementar o use case; implementação (componente e entrega): mostram o relacionamento físico entre componente de software e hardware.

32 Exemplo: diagrama use case <<extends>> inserir gráfico inserir figura <<extends>> usuário inserir autoforma inserir texto remover documento abrir documento

33 documento Exemplo de diagrama de classe rodapé * página 0..1 cabeçalho gráfico 0..* figura 0..* 0..* 0..1 cabeçalho_tx 0..* 0..* desenho 0..1 rodapé_tx texto 0..* parágrafo documento_tx 0..* 0..* 0..* número tabela símbolo letra conceitos 0..* oo palavra 0..* frase 0..*

34 Exemplo: diagrama de seqüência objectname:classname objectname:classname mensagem( ) [ condição ] new objectname:classname linha da vida selfdelegation

35 Exemplo diagrama de colaboração objectname:classname 1: mensagem( ) selfdelegation 2: mensagem( ) objectname:classname objectname:classname

36 Exemplo: diagrama de estados super estado estado B estado C estado A estado D estado E

37 Exemplo: diagrama de atividades Atividade [condição A] Atividade de Decisão [condição B] Sincronização Atividade Atividade Atividade Atividade Atividade término

38 Exemplo de diagrama de pacotes rodapé/ cabeçalho gravura textual

39 Exemplo diagrama de entrega ClienteA : Pentium 200 MMX ClienteB : Pentium 200 MMX <<TCP/IP>> <<TCP/IP>> Servidor de Aplicação : HP/UX SQL <<TCP/IP>> Servidor de Banco de Dados : ORACLE