Java e Orientação a Objetos (aula 2) Prof. Sérgio Ricardo

Transcrição

1 Java e Orientação a Objetos (aula 2) Prof. Sérgio Ricardo

2 Paradigma de Orientação a Objetos A orientação a objetos (OO) é um paradigma de análise, projeto e programação de sistemas de software baseado na composição e interação entre diversas unidades de software chamadas de objetos (Wikipédia).

3 3 Paradigma de Orientação a Objetos Características: Alta reutilização de software, Desenvolvimento sempre evolutivo, Construções complexas a partir de construções simples, Manutenção tende a ser simples.

4 4 Elementos básicos em OO Classes Objetos/Instâncias

5 Orientação a Objetos Definições Classe representa um conjunto de objetos com características afins. Uma classe define o comportamento dos objetos através de seus métodos, e quais estados ele é capaz de manter através de seus atributos. Exemplos: pessoa, carro

6 Orientação a Objetos Definições Subclasse é uma nova classe que herda características de sua(s) classe(s) ancestral(is) Pessoa superclasse Carro Funcionário Cliente subclasse Motor Roda Classes contém: Atributos: determinam o estado do objeto; Métodos: semelhantes a procedimentos em linguagens convencionais, são utilizados para manipular os atributos.

7 Orientação a Objetos Definições Atributo são características de um objeto. Basicamente a estrutura de dados que vai representar a classe. Pessoa: nome, telefone Cliente: cnpj, nome Usuario: nomeacesso, senha

8 Orientação a Objetos Definições Os atributos possuem valores. O conjunto de valores dos atributos de um determinado objeto é chamado de estado Ex. o atributo cor pode conter o valor azul.

9 Orientação a Objetos Definições Método define as habilidades (ações, funções) dos objetos. Um método em uma classe é apenas uma definição. A ação só ocorre quando o método é invocado através do objeto

10 Orientação a Objetos Objeto é uma entidade que possui um estado e um conjunto de operações definidas para funcionar neste estado ( Engenharia de Software, Sommerville) Instanciação é o ato de criar um objeto. classe

11 Orientação a Objetos Um objeto é capaz de armazenar estados através de seus atributos e reagir a mensagens enviadas a ele, assim como se relacionar e enviar mensagens a outros objetos. Exemplo de objetos da classe Funcionário: João, José, Maria; classe Cliente: Pedro, José Os objetos se comunicam por meio de solicitação de serviços (métodos) de outros objetos, e se necessário, por troca de informações Orientação a objetos ajuda a organizar a programação e a encapsular a lógica de negócios.

12 Orientação a Objetos Definições 4 pilares da Orientação a Objetos

13 Orientação a Objetos Definições Abstração é a habilidade de concentrar nos aspectos essenciais de um contexto qualquer, ignorando características menos importantes ou acidentais. Em modelagem orientada a objetos, uma classe é uma abstração de entidades existentes no domínio do sistema de software

14 Orientação a Objetos Definições Encapsulamento consiste na separação de aspectos internos e externos de um objeto. Este mecanismo é utilizado amplamente para impedir o acesso direto ao estado de um objeto (seus atributos), disponibilizando externamente apenas os métodos que alteram estes Exemplo: você não precisa conhecer estados. os detalhes dos circuitos de um telefone para utilizá-lo. A carcaça do telefone encapsula esses detalhes, provendo a você uma interface mais amigável (os botões, o monofone e os sinais de tom)

15 Mensage m INTERFACE INTERFACE Encapsulamento Mensage m INTERFACE Mensage m Mensage m INTERFACE Interface: Contrato com o mundo exterior. Define o que uma entidade externa pode fazer com o objeto. E como a interface fará esse trabalho???

16 Encapsulamento Exemplo de Interface (Welcome to NetBeans!)

17 Encapsulamento Níveis de Acesso Publico: Garante acesso a todos os objetos Protegido: Garante acesso à instancia e subclasses. Privado: Garante acesso apenas para a instancia.

18 Encapsulamento Vantagens: Transforma os objetos em componentes plugáveis Independência e reutilização Transparência Mitigação de impactos Características Abstração Ocultação da implementação Divisão de responsabilidades

19 Encapsulamento Abstração: processo de simplificar um problema difícil. Vantagens da abstração: facilidade e reutilização.

20 Encapsulamento Exemplos de abstração Fila de banco Estabelecimento fast food * abastração: fila FIFO

21 Encapsulamento Abstração Eficaz Trate do caso geral Procure o que for comum Não esqueça de resolver o problema Abstração muitas vezes não está aparente Prepare-se para a falha

22 Encapsulamento Ocultação da implementação proteção do objeto (TAD) proteção do usuário Tipo: define o domínio a partir do qual seus valores válidos podem ser extraídos

23 Encapsulamento Fila

24 Encapsulamento Protegendo os usuários de seus objetos Código fracamente acoplado (independente) Código fortemente acoplado (vinculado)

25 Encapsulamento

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27 Orientação a Objetos Definições Herança (ou generalização) é o mecanismo pelo qual uma classe (sub-classe) pode estender outra classe (super-classe), aproveitando seus comportamentos (métodos) e variáveis possíveis (atributos).

28 Orientação a Objetos Definições Associação é o mecanismo pelo qual um objeto se relaciona com outros. Exemplo, vários alunos podem estar associados à um único professor e um único aluno pode estar associado à vários professores. Neste caso, não existe um relacionamento de posse entre esses objetos. Todos os objetos são independentes. Um aluno pode existir sem a necessidade de um professor, da mesma forma que é possível existir um professor sem a necessidade da existência de um aluno. Casos especiais: Agregação e Composição

29 Orientação Agregação representa a Objetos um todo que é composto Definições de várias partes. Exemplo: um conselho é um agregado de membros, da mesma forma que uma reunião é um agregado de uma pauta, uma sala e de participantes. A implementação deste relacionamento não é uma contenção, pois uma reunião não CONTÉM uma sala. Assim sendo, as partes da agregação podem fazer outras coisas em outras partes da aplicação, eles podem ser referenciados por outros objetos e não somente por um objeto Em UML, a agregação é representada por uma linha com um losango vazio do lado da classe que manda no relacionamento

30 Orientação a Objetos Definições A composição, diferentemente da agregação, é um relacionamento de contenção. Um objeto (container) CONTÉM outros objetos (elementos). Esses elementos que estão contidos dentro de outro objeto dependem dele para existir. Eles são criados e destruídos de acordo com o seu container. Exemplo: Container: pedido, e seus elementos seriam seus itens. Não faz sentido existirem itens de pedido sem existir um pedido onde tais itens estariam contidos Em UML é representada por uma linha com um losango preenchido do lado da classe dona do relacionamento

31 Orientação a Objetos Definições Polimorfismo é a capacidade de uma variável se referir a objetos de diferentes classes em tempo de execução Ocorre quando o método que já foi definido no ancestral é redefinido em seu descendente com comportamento diferente.

32 32 Formas de Polimorfismos Redefinição (overriding): mesma função mas comportamentos diferentes. Sobrecarga(overloading): nome de uma função usado mais de uma vez com diferentes tipos de parâmetros.ex: operação soma com dois parâmetros reais e outra com parâmetros inteiros.

33 Redefinição de função Capacidade de um objeto responder com diferentes comportamentos uma mesma solicitação. Ex. Suponha um método que receba um objeto ContaEmBanco e que neste método seja solicitado a ativação do método Sacar. O comportamento do objeto vai ser diferente em função do objeto real: 1. ContaEspecial permite que o saldo fique negativo 2. ContaComum não O comportamento do objeto será relativo ao objeto real a qual é feita a referência

34 Sobrecarga de função Atribui a um único operador a capacidade de agir de diferentes formas em função dos parâmetros recebidos. Ex. na classe ContaEmBanco, o método Depositar possui duas implementações diferentes: 1. uma para depósitos em dinheiro 2. outra para depósitos em cheque O serviço escolhido depende do parâmetro enviado junto à ativação do serviço (cheque ou dinheiro)

35 Orientação a Objetos Definições

36 Linguagem Orientada a Objetos Criada pela Sun ( e mantida através de um comitê ( Em 2009 a Oracle comprou a Sun

37 Por que usar Java? Java é multiplataforma, ou seja, um programa escrito em Java pode ser executado em qualquer plataforma (sistema operacional combinado com hardware) sem necessidade de alterações no código fonte Java é uma arquitetura aberta, extensível, com várias implementações, o que a torna independente do fornecedor. Java pode ser baixada gratuitamente do site da Sun.

38 Por que usar Java? Java é uma linguagem independente de plataforma que pode ser utilizada em vários produtos eletrônicos, tais como torradeiras e refrigeradores. Java é uma linguagem completamente orientada a objeto com forte suporte a técnicas adequadas de engenharia de software Java é uma das linguagens de desenvolvimento de softwares mais utilizadas no mundo.

39 Como Java Funciona Em uma linguagem de programação como C e Pascal, temos o seguinte quadro quando vamos Código fonte em c compilar um programa.. Teste.c Compila Gera código binário para um determindao SO Teste.exe Sistema Operacional (SO)

40 Como Java Funciona O código fonte é compilado para uma plataforma e sistema operacional específicos. Muitas vezes, o próprio código fonte é desenvolvido visando uma única plataforma! Na maioria das vezes, a sua aplicação se utiliza das bibliotecas do sistema operacional, como, por exemplo, a de interface gráfica para desenhar as 'telinhas'. A biblioteca de interface gráfica do Windows é bem diferente das do Linux.

41 Como Java funciona Maquina Virtual Um mecanismo que permite executar código em Java em qualquer plataforma. Java utiliza o conceito de máquina virtual, onde existe uma camada extra entre o sistema operacional e a aplicação, responsável por traduzir (não é apenas isso) o que sua aplicação deseja fazer para as respectivas chamadas do sistema operacional no qual ela está rodando no momento.

42 42 Como Java funciona A máquina virtual Java (JVM) É uma máquina imaginária que é implementada pela emulação de um software sobre uma máquina real. Prover uma especificação de plataforma de hardware no qual todos os códigos java são compilados. Essa especificação torna os programas java independente de plataforma porque toda compilação é feita para uma máquina imaginária.

43 Como Java Funciona AloMundo.java Compila AloMundo.class

44 Instalando a plataforma Conceitos Iniciais JRE (Java Runtime Environment): ambiente de execução Java, formado pela JVM e bibliotecas, tudo que você precisa para executar uma aplicação Java. JDK (Java Development Kit): Kit para desenvolvimento. Ele é formado pela JRE somado a ferramentas, como o compilador. Tanto o JRE e o JDK podem ser baixados do site

45 Instalando a plataforma Conceitos Iniciais Quando falamos de Java Virtual Machine, estamos falando de uma especificação. Ela diz como o bytecode deve ser interpretado pela JVM. Portanto, existem várias JVM por exemplo: Oracle JVM JRockit da BEA J9 da IBM

46 Primeiro Programa em Java Selecione File New File

47 Primeiro Programa em Java Selecione Java Classe Java Principal Clique em Next

48 Digite o nome do Arquivo Primeiro Programa em Java Clique em Finish

49 Primeiro Programa em Java Comentários

50 Comentários Utilizados para documentar parte do código Não fazem parte do programa não são compilados Documentar programas através de comentários é uma boa prática de programação

51 Primeiro Programa em Java Especificador de Acesso Em java todo código deve ser colocado em uma classe Nome da Classe Indica que, a classe está acessivel a outras classes de outros pacotes

52 Primeiro Programa em Java Indica o início de um bloco Indica o fim de um bloco

53 Primeiro Programa em Java A execução de qualquer Método realiza uma tarefa, mas não retorna nehuma informação programa em java inicia pelo main Exceto Applets Os parentese indicam que o main é um método

54 Primeiro Programa em Java System.out É a saída padrão do sistema A mensagem

55 Primeiro Programa em Java Saída de Dados Para saída dos dados podemos usar um dos comandos: System.out.print() System.out.println() Saída do Programa

56 Tipos de Dados Primitivos

57 Declarando e inicializando variáveis

58 Exemplo

59 As 53 palavras-chave de Java

60 Operadores

61 Operadores de Incremento

62 Operadores Relacionais

63 Operadores Lógicos

64 Obtendo entrada do teclado Existem várias formas: Classe Scanner Interface Gráfica

65 Classe Scanner Encontrada no pacote java.util

66 Etapas para obter uma Indica entrada que queremos utilizar a classe Scanner Método main Declara a classe

67 Etapas para obter uma Indica entrada que queremos utilizar a classe Scanner Cria uma variável do tipo Scanner Imprime uma mensagem para o usuário

68 Etapas para obter uma entrada Recebe a entrada do usuário Imprime o valor da entrada

69 Conversão de String É possível converter String para qualquer tipo primitivo int Integer.parseInt( string ) Float Float.parseFloat( string ) Double - Double.parseFloat( string ) Da mesma forma é possível converter tipos primitivos para String

70 Conversão de String Convertendo de String para inteiro

71 A API Java

72 Estruturas de Controle Estruturas de Seleção Estruturas de Repetição

73 Estrutura de Seleção Java possui as seguintes estruturas de seleção if if else switch

74 Comando if Especifica que um comando ou bloco será executado se e somente se uma determinada condição booleana for verdadeira

75 Comando if - else Especifica que um comando ou bloco será executado quando uma condição booleana for verdadeira e outro comando quando a condição for falsa

76 Comando switch Permite multiplicidade de escolha

77 Estruturas de Repetição Permite executar um bloco de instruções um número determinado de vezes while do while for

78 Comando while Os comandos no laço while são executados enquanto uma condição booleana for verdadeira

79 Comando do - while A principal diferença no do while é que os comandos são executados pelo menos uma vez;

80 Comando for Permite a execução de um comando ou um bloco um pré-definido número de vezes