Programação Orientada a Objetos

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1 Programação Orientada a Objetos Faculdade de Computação Revisão Prova 2 Marcelo Zanchetta do Nascimento Material elaborado pela Profa. Ana Carolina Lorena - UNIFESP

2 Roteiro Herança Polimorfismo Classes Abstrata Interface Exceção Arquivos

3 Herança Herança permite a criação de classes com base em uma classe já existente. Objetivo: proporcionar o reuso de software Herança é a capacidade de reusar código pela especialização de soluções genéricas já existentes A ideia na herança é ampliar a funcionalidade de uma classe Todo objeto da subclasse também é um objeto da superclasse, mas NÃO vice-versa

4 Herança Herança representa um relacionamento de generalização entre classes: Polígono É-um É um tipo de Quadrilátero É-um Triângulo Retângulo Quadrado

5 Representação UML A representação gráfica do conceito de herança, na linguagem UML (Unified Modeling Language), é definida por retas com setas apontando para a classe-mãe

6 Herança Subclasse herda os membros da superclasse Estes são tratados de forma semelhante a qualquer outro membro da subclasse Nem todos os atributos e métodos da superclasse são obrigatoriamente acessíveis na subclasse - depende dos modificadores de acesso Modificador private na superclasse não permite acesso direto dentro da subclasse Deve-se usar protected

7 Exemplo: # = protegido, Visível nas superclasse e nas subclasses apenas Herança Funcionário # nome: String # cpf: int + Funcionário (n:string, c:int) + getnome ( ): String + getcpf( ): int Não se repete a declaração de atributos e métodos herdados! Motorista Engenheiro - numcarteira: int -dataexpiração: String + Motorista (n:string, c:int, cm:int, d:string) + getnumcarteira ( ): int + getdataexpiração( ): String - numcrea: int + Engenheiro (n:string, c:int, nc:int) + getnumcrea ( ): int

8 Herança: Super vs this A palavra this é usada para referenciar membros de um objeto É obrigatória quando há ambiguidades entre variáveis locais e de instância (atributos) super se refere a superclasse em herança

9 super() vs this() super() e this() são usados somente nos construtores super(): para chamar construtor na classe base a partir de construtor de classe derivada this(): para chamar outro construtor dentro de outro construtor de uma mesma classe

10 Polimorfismo Habilidade de ter muitas formas Do Grego poly(muitas) + morpho(formas) Habilidade de objetos de uma ou mais classes em responder a uma mesma mensagem de forma diferente Métodos com mesmo nome, mas implementados de maneira diferente Permite obter códigos genéricos: - Podem processar naturalmente diversos tipo de dados - Podem processar os mesmos dados de maneiras diferentes - Podem fazer um mesmo objeto ter comportamentos diferentes para uma mesma ação/solicitação

11 Polimorfismo Pode ocorrer de duas formas: Por sobrecarga (Overloading) Por sobreposição (Overriding) Alguns autores não classificam a sobrecarga como um tipo de polimorfismo

12 Sobrecarga Regra para sobrecarga de métodos: - É permitida a criação de métodos com nomes iguais, mas os métodos devem ter assinaturas diferentes A assinatura do método é composta pelo nome do método e pelos tipos dos seus argumentos, independente dos nomes dos argumentos e do valor de retorno da função Exemplos de assinaturas iguais: float soma(float a, float b); void soma(float op1, float op2); Exemplo de assinatura diferente: double soma(double a, double b);

13 Sobrecarga É implementada, normalmente, para métodos que devem executar operações semelhantes, usando uma lógica de programação diferente para diferentes tipos de dados Exemplo: public class Funções public int quadrado( int x ) return x * x; public double quadrado( double y ) return y * y;

14 Sobrescrita Permite a redefinição do funcionamento de uma função herdada de uma classe base - A classe derivada tem uma função com a mesma assinatura da classe base, mas funcionamento diferente Função na classe derivada sobrepõe a função na classe base Equipamento gravar Câmera gravar Gravar para a câmera é gravar imagem + som Som gravar Gravar para o aparelho de som é gravar somente som

15 Sobrescrita Regra para sobrescrita: O método da subclasse deve ser declarado exatamente com o mesmo nome, tipo de retorno e lista de parâmetros (inclusive a ordem) O modificador de acesso pode mudar, mas o método na subclasse não pode ser menos acessível do que o método da superclasse

16 Sobrescrita Exemplo: Considere as seguintes classes public class ObjetoGeo... public void desenha(graphics g); public class Retangulo extends ObjetoGeo... public void desenha (Graphics g) g.drawrect (x, y, lado, lado2); public class Circulo extends ObjetoGeo... public void desenha (Graphics g) g.drawcircle (x, y, raio); A classe mãe especifica um método desenha Cada classe filha fornece uma implementação diferente para a mesma especificação do método desenha

17 Sobrescrita Exemplo:... for (int i = 0; i < desenhos.size(); ++i) ObjetoGeo x = desenhos[i]; x.desenha(g);... Na ocasião desta chamada, será decidido automaticamente qual implementação será invocada, dependendo do objeto: esta decisão é denominada ligação dinâmica ou dynamic binding

18 Classes abstratas Classe abstrata (ou virtual): é uma classe da qual nunca são criadas instâncias (objetos) Ela existe apenas para reunir características comuns de seus descendentes Ela serve como um modelo para criação de classes descendentes

19 Classes abstratas Pessoa Cliente idade endereço imprimir( ) Super-Classe Vendedor grauvenda imprimirvendas( ) Classe Pessoa Atributos: nome: texto Métodos: incluir( ) alterar ( ) excluir ( ) A classe Pessoa existe para reunir as características. Um objeto efetivo dentro de uma loja deve ser cliente ou vendedor. Não existe apenas pessoa.

20 Métodos abstratos Método abstrato: É um método que só pode ser definido em uma classe abstrata Não é implementado na classe onde ele é definido Deve ser obrigatoriamente implementado em toda classe herdeira da classe abstrata É usado, principalmente, para determinar um padrão para todas as classes herdeiras Declarar um método como abstrato é uma forma de obrigar o programador a redefinir esse método em todas as subclasses para as quais se deseja criar objetos

21 Métodos abstratos Exemplo: Observe que não faz sentido a classe Veículo ter implementação desses métodos, pois em cada subclasse essas operações têm uma interpretação diferente!

22 Exemplo public class Animal private String nome; public Animal(String n) nome = n; public void imp() System.out.println("Nome: "+nome); public String getname() return(nome); public void talk() System.out.println("Eu não falo");

23 public class Cachorro extends Mamifero private String nome; // Nome do cachorro private String raça; // Raça do cachorro public Cachorro(String nome1, String raça1) // Chama o construtor da classe base public abstract class Passaro extends Animal super("cachorro"); public Passaro(String n) nome = nome1; super(n); raça =raça1; public void talk() public void talk() System.out.println("Piu System.out.println("Au, piu"); au"); // Nome fornecido // Raça fornecida public abstract class Mamifero public class extends TestaAbstracao Animal public Mamifero(String n) super(n); public abstract void talk(); "Collie"); cão.talk(); //talk não foi implementado public static void main(string[] args) // Cria um objeto cachorro Cachorro cão = new Cachorro("Lassie",

24 Interface Definição: Conjunto de assinaturas de métodos (sem implementação) Espécie de contrato firmado por uma classe para garantir uma certa funcionalidade a seus objetos

25 Interface Em Java: classe abstrata pura - Só tem métodos abstratos (sem implementações) - Todos métodos são public e abstract - Não tem atributos, a menos que sejam constantes - Todas variáveis são public, static e final - Não tem construtores

26 Interface: herança múltipla

27 Exemplo

28 Exemplo

29 Exemplo No diagrama de classes: Nome em itálico e <<interface>>

30 Exemplo package carrointerface; interface VeicNovo double txjuros = 0.05; double entr = 0.30; double desc = 0.20; public double precofabrica(); public double precoavista(); public double prestacao(int npar); public double entrada();

31 Exemplo package carrointerface; class VeicBasico private String comb; private int int cil; public VeicBasico(String c,int ci) ci) comb=c; cil=ci; public String getcomb() return(comb); public int int getcil() return(cil);

32 Exemplo package package carrointerface; carrointerface; class class CarroPopular CarroPopular extends extends VeicBasico VeicBasico implements implements VeicNovo VeicNovo private private double double preco; preco; public public CarroPopular(double p,string p,string c,int c,int cil) cil) super(c,cil); super(c,cil); preco preco = p; p; public public double double precofabrica() precofabrica() return(preco); return(preco); public public double double precoavista() precoavista() return(preco-(preco*desc)); public public double double prestacao(int prestacao(int npar) npar) double double saldo saldo = preco preco - entrada(); entrada(); double double prest prest = saldo/npar; saldo/npar; for(int for(int i=0; i=0; i<npar; i<npar; i++) i++) prest prest = (prest+(prest*txjuros)); return(prest); return(prest); public public double double entrada() entrada() return(preco return(preco * entr); entr);

33 Exemplo package carrointerface; public class class TestaInterface public static void void main(string args[]) CarroPopular cp cp = new new CarroPopular(14500,"Gasolina",1000); System.out.println("A vista:"+cp.precoavista()); System.out.println("A prazo:"+cp.entrada()+"+ "+24+" X "+cp.prestacao(24));

34 Coleções MOTIVAÇÃO Em Java é possível armazenar um conjunto de valores, primitivos ou objetos, utilizando variáveis compostas homogêneas (vetores, matrizes, etc) Mas e se quisermos: Criar estruturas que aloquem dinamicamente espaço em memória (aumentar ou diminuir o espaço em tempo de execução)? Criar estruturas de dados mais complexas com disciplinas de acesso, através da implementação de tipos abstratos de dados como listas, pilhas e filas?

35 Coleções MOTIVAÇÃO Estas questões são tratadas, em um curso de Computação, na disciplina Estrutura de Dados Na linguagem de programação Java, estas estruturas são oferecidas através do Java Collections Framework Criação de um ArrayList de objetos da classe Aluno: ArrayList<Aluno> alunos; alunos = new ArrayList<Aluno>(); Aluno a = new Aluno(); alunos.add(a);

36 Exemplo 2: trapalhoes.java import java.util.collection; import java.util.list; import java.util.arraylist; public class Trapalhoes public static void criartrapalhoes() Declara uma lista de Strings. Foi escolhido um ArrayList para implementação desta lista ArrayList<String> trapalhoes = new ArrayList<String>(); trapalhoes.add( "Didi" ); trapalhoes.add( "Dedé" ); trapalhoes.add( "Mussum" ); trapalhoes.add( "Zacarias" ); Adiciona objetos à lista. Apenas Strings são permitidas

37 Exemplo 2: trapalhoes.java *Obtém índice de um elemento *Altera um elemento em um índice for ( int i=0; i<trapalhoes.size(); i++ ) String str = trapalhoes.get(i); System.out.println( str ); trapalhoes.remove(3); trapalhoes.remove( "Mussum" ); System.out.println( "=================" ); for ( String s: trapalhoes ) System.out.println( s ); int indice = trapalhoes.indexof( "Didi" ); trapalhoes.set( indice, "Chaves" ); Itera pelos objetos da lista usando índices Remove elementos: pelo índice, pelo valor Itera pela lista sem usar índices

38 Exemplo 2: trapalhoes.java System.out.println( "=======================" ); for ( String s: trapalhoes ) System.out.println( s ); //Fim do método criartrapalhoes() public static void main( String args[] ) criartrapalhoes();

39 Exceções Mecanismo eficiente de comunicação entre programadores e utilizadores de classes, para lidar com situações especiais Envolve o lançamento e o tratamento de exceções

40 Lançando uma exceção Exceção é um objeto que sinaliza que uma condição excepcional ocorreu, representando detalhes de uma falha de execução Objeto precisa ser criado com new e lançado com throw IllegalArgumentException e = new IllegalArgumentException( Erro ); throw e; Ao lançar uma exceção, a classe comunica que não foi capaz de realizar a operação solicitada com sucesso

41 Lançando uma exceção Exemplo: public void atualizatelefone(string nome, String novotelefone) Contato c = contatos.get(nome); if(c == null) throw new NullPointerException( Contato inexistente ); c.settelefone(novotelefone); Sintaxe: throw new Tipo_de_Exceção( string de diagnóstico (opcional) )

42 Capturando e tratando exceção Capturar uma exceção significa providenciar um trecho de código que detecte o lançamento de uma exceção e dispare ações correspondentes Isso é feito pelo bloco try catch Sintaxe: try // chamadas de métodos que podem lançar exceções catch (Exception e) // ações correspondentes à detecção de uma determinada exceção

43 Capturando e tratando exceção Exemplo: try FileWriter stream = new FileWriter( c:\teste.txt ); PrintWriter out = new PrintWriter(stream); out.println( oi ); out.close(); catch ( IOException erro ) System.out.println ("Erro na escrita dos dados" ); Podem lançar exceções Ex: java.io.filenotfoundexception

44 ARQUIVOS Há várias fontes (entrada) de onde se deseja ler, ou destinos (saída) para onde se deseja gravar ou enviar dados: Arquivos Conexões via socket com outros programas Memória Teclado, tela, impressora, mouse, etc Há várias formas diferentes de ler/escrever dados: Sequencialmente/aleatoriamente Como bytes, como caracteres Linha por linha, palavra por palavra, etc Como oferecer estes serviços em Java??

45 ESCRITA/GRAVAÇÃO EM ARQUIVOS TEXTO Compreende a criação do arquivo, o armazenamento dos dados, e o fechamento do arquivo FileWriter: Estabele a conexão com o arquivo. Usado para a saída, para um arquivo, baseada em caracteres FileWriter arq = new FileWriter( nomearq ); PrintWriter: Para escrevermos Strings no arquivo, precisamos de um objeto PrintWriter associado ao FileWriter PrintWriter out = new PrintWriter( arq ); Podemos então usar os métodos print() e println() da classe PrintWriter Devemos implementar o código dentro de um bloco try/catch, pois exceções podem ser geradas (IOException)

46 ESCRITA SEQUENCIAL EM ARQUIVOS TEXTO BufferredWriter: Esta classe permite uma saída buferizada Uma operação de saída não grava imediatamente os dados no arquivo Com o método flush(), de tempos em tempos uma quantidade de dados é enviada para o arquivo

47 LEITURA SEQUENCIAL EM ARQUIVOS TEXTO Consiste na recuperação das informações armazenadas em um arquivo, para serem utilizadas por determinado programa FileReader: Estabele a conexão com o arquivo. Uma operação de entrada lê um caracter. Ou seja, trabalha com um caracter por vez FileReader ent = new FileReader( nomearq ); BufferedReader: Entrada buferizada. Uma operação de entrada lê vários caracteres de uma única vez BufferedReader br = new BufferedReader (ent); Método utilizado para leitura: br.readline() Este método retorna null quando o final do arquivo for atingido

48 UsarArquivo.java public class UsarArquivo public static void main( String[] args ) String nome[]=new String [3]; int idade[]=new int [3]; double nota[] = new double [3]; nome[0] = "José da Silva"; nome[1] = "Márcia Bastos"; nome[2] = "Carla Pereira"; idade[0] = 23; idade[1] = 20; idade[2] = 18; nota[0] = 7.5; nota[1] = 7; nota[2] = 8.5; GerenciamentoArquivos gerente = new GerenciamentoArquivos(); gerente.escrita( "teste.dat", nome, idade, nota ); gerente.leitura( "teste.dat" );

49 GerenciamentoArquivos.java 1/3 import java.io.*; public class GerenciamentoArquivos public void escrita ( String nomearq, String[] vet1, int[] vet2, double[] vet3 ) try FileWriter arq = new FileWriter( nomearq ); PrintWriter out = new PrintWriter( arq ); for ( int i=0; i<vet1.length; i++ ) String linha = vet1[i] + ":" + vet2[i] + ":" + vet3[i]; out.println( linha ); out.close(); catch ( IOException erro ) System.out.println ( "Erro na escrita dos dados" ); //fim do método escrita()

50 GerenciamentoArquivos.java 2/3 public void leitura ( String nomearq ) try FileReader ent = new FileReader( nomearq ); BufferedReader br = new BufferedReader ( ent ); String linha; String[] campos = null; while ( (linha = br.readline())!= null ) campos = linha.split( ":" ); String nome = campos[ 0 ]; int idade = Integer.parseInt( ( campos[1]) ); double nota = Double.parseDouble( campos[2].replace( ",", "." ) ); System.out.println( "Nome=" + nome + " Idade=" + idade + " Nota=" + nota ); br.close();

51 GerenciamentoArquivos.java 3/3 catch ( IOException erro ) System.out.println ( "Erro na leitura dos dados" ); // Fim do método leitura() // Fim da classe

52 PERSISTÊNCIA DE DADOS: SERIALIZAÇÃO Como permitir a serialização/deserialização em Java??? Fazendo os objetos implementarem a interface Serializable Serializable não tem métodos. Serve apenas para indicar que os atributos destes objetos podem ser serializados e deserializados

53 ESCRITA DE OBJETOS - SERIALIZAÇÃO Passos para gravar/escrever um objeto serializado em um arquivo Criar um objeto FileOutputStream: FileOutputStream arq = new FileOutputStream(nomeArq); Criar um objeto ObjectOutputStream: ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream( arq ); Gravar o objeto: os.writeobject ( objeto ); Fechar o objeto ObjectOutputStream: os.close();

54 LEITURA DE OBJETOS - DESERIALIZAÇÃO Restauração do estado de um objeto Criar um objeto FileInputStream: FileInputStream arq = new FileInputStream(nomeArq); Criar um objeto ObjectInputStream: ObjectInputStream is = new ObjectInputStream(arq); Ler o objeto: Medicamento m=(medicamento) is.readobject(); Trabalhar com o objeto: System.out.print( "Nome: " + m.getnome() ); Fechar o objeto ObjectOutputStream: is.close();

55 Medicamento.java 1/2 import java.io.serializable; public class Medicamento implements Serializable String nome; double preco; public Medicamento () public Medicamento (String novonome, double novopreco) this.nome = novonome; this.preco = novopreco; public void setnome(string novonome) this.nome = novonome;

56 Medicamento.java 2/2 public void setpreco(double novopreco) this.preco = novopreco; public String getnome() return this.nome; public double getpreco() return this.preco; public void escrevermedicamento() System.out.println("Nome" + this.nome); System.out.println("Preco" + this.preco);

57 TestaFarmaciaSerializacao.java 1/2 public class TestaFarmaciaSerializacao public static void main( String[] args ) Farmacia ufu = new Farmacia(); /* cadastro de medicamentos */ Medicamento m = new Medicamento("a", 5.6); ufu.cadastramedicamento(m); m = new Medicamento("b", 15.6); ufu.cadastramedicamento(m); m = new Medicamento("c", 25.6); ufu.cadastramedicamento(m); m = new Medicamento("d", 35.6); ufu.cadastramedicamento(m); m = new Medicamento("e", 3.6); ufu.cadastramedicamento(m);

58 TestaFarmaciaSerializacao.java 2/2 //Serializa os objetos ufu.escrevermedicamentos( "medicamentos.dat" ); //Deserializa os objetos ufu.lermedicamentos( "medicamentos.dat" );

59 Farmacia.java 1/5 import java.io.*; public class Farmacia Medicamento lista[] = new Medicamento[100]; int estoque = 0; public void cadastramedicamento (Medicamento m) lista[estoque] = m; estoque++; public void cadastrmedicamento (String nome, double preco) Medicamento m = new Medicamento(nome, preco); lista[estoque] = m; estoque++;

60 //OUTROS MÉTODOS Farmacia.java 2/5 public void escrevermedicamentos() for (int i = 0; i<estoque; i++) lista[i].escrevermedicamento();

61 Farmacia.java 3/5 public void escrevermedicamentos( String nomearq ) try FileOutputStream arq=new FileOutputStream(nomeArq); ObjectOutputStream os=new ObjectOutputStream(arq); for ( int i=0; i<estoque; i++ ) os.writeobject( lista[i] ); os.close(); arq.close(); catch ( IOException erro ) System.out.println ( "Ocorreu um erro na escrita dos dados" + erro ); // Fim do método escrevermedicamentos( String )

62 Farmacia.java 4/5 public void lermedicamentos( String nomearq ) try FileInputStream arq=new FileInputStream(nomeArq); ObjectInputStream is=new ObjectInputStream(arq); for ( int i=0; i<estoque; i++ ) Medicamento m = (Medicamento) is.readobject(); System.out.print( "Nome: " + m.getnome() ); System.out.println( " Preco: " + m.getpreco() ); is.close(); arq.close();

63 Farmacia.java 5/5 catch ( IOException erro ) System.out.println ( "Ocorreu um erro na escrita dos dados: " + erro ); catch ( ClassNotFoundException erro ) System.out.println ( "Ocorreu um erro de leitura no arquivo: " + erro ); //Fim do método lermedicamentos() //Fim da classe