Introdução. Lições da década de 80. Realidade atual
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- Teresa Antas Castel-Branco
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1 Introdução No final da década de 60 surge a disciplina Engenharia de software para atacar os problemas gerados pela Crise do software. Porém as várias técnicas desenvolvidas nos anos 70 e 80 não resolveram os problemas de produtividade e qualidade em software. Lições da década de 80 Codificação e metodologias de desenvolvimento são menos importantes que os requisitos dos usuários. Funções e dados têm grande importância, porém não podem estar separados. Técnicas de modelagem sem um suporte automatizado (CASE) não são bem aplicadas na prática. Realidade atual Sistemas de hoje são diferentes daqueles da época do desenvolvimento da Análise e Projeto Estruturados. Ferramentas e ambientes de desenvolvimento são drasticamente diferentes do que 20 anos atrás. Sistemas são maiores, mais complexos e mais voláteis do que anos atrás. A interface ocupa hoje cerca de 75% do código de uma aplicação. A mudança para alcançar qualidade e produtividade está na reutilização de componentes, ênfase da O.O. 1
2 Orientação a Objetos Na compreensão do mundo, os seres humanos utilizam-se de três métodos de organização dos pensamentos: Diferenciação; Distinção entre todo e parte; Classificação. 2 A orientação a objetos, como técnica para modelagem de sistemas, utiliza estes métodos para diminuir a diferença semântica entre a realidade e o modelo. Real Casa João Carro Árvore Modelo Casa mora na João dirige Carro Árvore
3 Conceitos Associados à Orientação a Objetos 3 Mecanismos Básicos Objetos Propriedades e Atributos Mensagens e Métodos Classes e Instâncias Herança Conceitos-chave Abstração Encapsulamento Polimorfismo Persistência
4 Analogia: Natureza Sistemas complexos a partir de componentes simples. A vida é construída a partir de um único componente: a célula. Mitocôndria Citoplasma Retículo Endoplasmático Membrana Núcleo 4 Uma célula genérica: é protegida por uma membrana: controla o acesso ao seu interior encapsula a célula protegendo de ataques externos contém mecanismos para manipular: informações: contidas no núcleo funções: como síntese de proteínas e conversão de energia interagem umas com as outras através de mensagens: quando uma quer afetar o comportamento de outra, envia um sinal químico que dispara uma resposta desejada a membrana da outra filtra as mensagens, atendendo aquelas que fazem algum sentido, ativando alguma função interna
5 Resultados: Isto evita que as células tenham que conhecer detalhes internos das demais: imagine se cada célula devesse armazenar detalhes de funcionamento de todas as outras A partir deste tipo de estrutura, origina-se uma grande variedade de formas especializadas 5 Sangüínea Muscular Nervosa Chaves para a tecnologia de objetos célula = objeto mensagens classes e subclasses
6 Objetos coisas no mundo real folha de papel onde anota a lista de compras João câmera de vídeo 6 Objeto é uma entidade capaz de reter um estado (informação) e que oferece uma série de operações (comportamento) ou para examinar ou para afetar este estado. Um objeto pode ser visto como uma máquina eletrônica : entrada saída energia
7 Características: requer energia; ocupa espaço; é fisicamente isolada das outras máquinas; pode conter sub-componentes que por sua vez podem ser máquinas eletrônicas; requer um tempo finito para executar suas tarefas prédeterminadas pode permitir que solicitações anteriores influenciem em resultados futuros, ou seja, possui um estado ou habilidade de lembrar. 7 Pode ser controlada de algumas formas: aceita solicitações para executar suas tarefas por algum protocolo de comunicação definido previamente através de um ou mais fios de entrada; indica quando sua operação está completada. Um circuito integrado é um exemplo de máquina eletrônica bem modularizada.
8 Propriedades e Atributos Os objetos no mundo real possuem propriedades e valores para estas propriedades: Maria José João idade endereço Rua xx Rua yy Av zz sexo Fem Masc Masc etc 8 Maria José João Os valores das propriedades de um objeto definem seu estado. As propriedades recebem o nome de atributos em O.O.
9 Mensagens e Métodos Um objeto exibe algum comportamento (executa uma operação) quando recebe um estímulo de outro objeto. 9 Qual seu endereço? Av zz Um objeto requisita a ação de algum outro objeto, enviando uma mensagem para ele. Uma mensagem contém: o nome do objeto receptor; o nome da mensagem; argumentos (opcional) que podem ser objetos. Uma mensagem é uma solicitação a um objeto para que seja executada uma rotina, denominada método. O objeto transmissor apenas conhece o que quer solicitar. Ele nem se preocupa com como irá ser atendido. O objeto receptor conhece como atender à solicitação (método correspondente), incluindo a forma de retorno da mensagem. Os métodos são responsáveis por acessar ou alterar os atributos de um objeto. Ao conjunto de mensagens (e métodos) de um objeto, dá-se o nome de protocolo.
10 Classe e Instância Muitos dos objetos do mundo real possuem características comuns e podem ser agrupados de acordo com elas. 10 Maria José João Classe de Seres Humanos Uma classe representa um gabarito para muitos objetos e descreve como estes objetos estão estruturados internamente. Objetos de mesma classe possuem a mesma definição tanto para métodos quanto para atributos. Uma instância é um objeto criado a partir de uma classe. A classe descreve a estrutura da instância, enquanto que o estado da instância é definido pelas operações realizadas sobre ela.
11 Uma classe pode também resumir elementos comuns de outras classes: Mamífero 11 Primata Felino Ser humano Chimpanzé Surge então o conceito de subclasse e superclasse. Mamífero é superclasse para Primata e Felino, as quais são subclasses de Mamífero. Porém: Primata é superclasse para Ser humano e Chimpanzé, as quais são subclasses de Primata. Também pode-se dizer que Mamífero é superclasse para Ser humano e Chimpanzé.
12 Herança Novas classes podem ser criadas pela escolha de uma classe já existente e especificação das diferenças entre a nova classe e a classe existente. Herança é o mecanismo para compartilhar automaticamente métodos e atributos entre classes, subclasses e objetos. Um poderoso mecanismo não encontrado nas linguagens tradicionais. Mamífero Mamar Possui pêlos 12 Primata Possui Mãos e Pés É inteligente Ser humano Andar ereto Filosofar Mamou quando criança Possui pêlos, mãos e pés É inteligente Anda ereto Filosofa José
13 Outro exemplo de herança: Mobília Atributos: - cor - peso - pernas - localização 13 Atributos: - dimensão do tampo Um objeto, com estado: - marrom - 17 kg sala A200-1 x 1,5 m Mesa Atributos: - tipo do assento Um objeto, com estado: - preta - 5 kg - 4 Cadeira - sala A200 - ondulado Quando uma classe Y herda da classe X, a classe Y tem duas partes: uma derivada (herdada) e outra incremental. Superclasse Classe X Subclasse Derivada Incremetal Classe Y
14 Abstração 14 A OO facilita a abstração por representar mais intuitivamente objetos do mundo real. O programador trabalha sobre componentes já desenvolvidos e testados, diminuindo a complexidade e aumentando a abstração.
15 Encapsulamento É o termo formal que define o empacotamento dos dados de um objeto, permitindo o acesso aos dados somente através dos métodos deste mesmo objeto. Objeto 15 Atributos Métodos que acessam os atributos (dados). O objeto se comporta como uma caixa-preta, aumentando assim a abstração. Motorista dirige um carro através dos pedais, alavanca de marchas e volante. Questões a respeito de motor estão escondidas para ele. Comunicações entre objetos ocorrem exclusivamente através de mensagens pré-definidas (protocolo).
16 Polimorfismo É o nome dado à capacidade que objetos diferentes têm de responder a uma mesma mensagem. Mesmo nome (mensagem), formas de execução diferentes, próprias de cada objeto. Gravar 16 Com o polimorfismo o usuário pode enviar uma mensagem genérica e abandonar detalhes sobre a exata implementação sobre o objeto receptor. Persistência Refere-se à habilidade de um objeto existir além da execução que o criou, ou seja, ser armazenado em memória secundária (permanente ou persistente). Não é o armazenamento apenas dos atributos (dados), mas também dos métodos para realizar os acessos.
17 O que é Orientação a Objetos? É uma maneira de organizarmos o software como uma coleção de objetos discretos que incorporam : uma Estrutura de Dados; e um Comportamento Associado. 17 hj75 a2 ki 9 bg2 bel Tecnologia de Objetos representa um esforço para superar os problemas encontrados nas tecnologias anteriores de desenvolvimento de softwares meta: usuários finais, analistas e programadores sejam capazes de conversar sobre as mesmas coisas: objetos da aplicação requisito implícito objetos devem representar elementos do mundo real do usuário
18 Exemplo: Sistema de Pedidos usuários vão falar em termos de pedidos clientes produtos serão definidas as propriedades e ações que podem ser executadas por estes objetos Exemplo: mudança do endereço de um cliente no enfoque orientado a objetos o analista irá : definir um modelo usando os mesmos termos que o usuário final usou; definir propriedades e comportamentos usando a linguagem que o usuário utilizou; construir um modelo descrevendo o relacionamento entre estas entidades. baseado neste modelo o programador irá produzir um programa organizado de tal modo que : os dados sejam propriedades dos objetos; os métodos sejam operações que podem ser realizadas sobre os dados; dados e métodos permaneçam juntos; e o único modo de acessar os dados seja através destes métodos. 18
19 Abordagem tradicional x Orientação a Objetos 19 Tradicional O.O. Dados, variáveis Atributos Chamadas a funções, procedimentos Mensagens Funções, Procedimentos Métodos Estrutura (ex: record) Classe (+) Ocorrência da estrutura Instância, Objeto -. - Herança Proced. 1 Proced. 2 Dados a2 b2 h5 bel ki9 Função 3 Métodos Dados
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