Conceitos de Programação Orientada por Objectos. Rui Camacho Programação 2

Transcrição

1 Conceitos de Programação Orientada por Objectos

2 Um Problema Problema: Existem, hoje em dia, aplicações complexas e de grande dimensão que é preciso desenvolver e manter de modo eficiente utilizando equipas de programadores.

3 Um Problema Porque não fazer em C? Pergunta:

4 Um Problema Resposta: Porque o C não tem todas as características necessárias para a resolução adequada do problema!! Ex: experimente conceber um programa em C para gerir os Recursos Humanos de uma empresa com uma diversidade enorme de empregados...

5 Abordagem Orientada a Objectos Objectivo: aplicações que resolvem problemas de elevada complexidade facilitar a utilização de equipas de programadores técnicas de desenvolvimento rápido de aplicações Abordagem: decompor o problema em partes mais simples e independentes cada equipa trabalha na implementação da solução de uma parte do problema. Interacção mínima com as outras equipas os módulos desenvolvidos são reutilizáveis em outras aplicações

6 Linguagens de Alto-nível iniciais Limitações: falta de estruturação nenhuma espécie de encapsulamento nenhum aspecto de abstracção Exemplos: implementações iniciais de Fortran e Basic

7 Procedimentos Blocos de código com variáveis locais que implementam algoritmos ou operações elementares de algoritmos. Acesso através de chamada pelo nome e passagem de parâmetros. Vantagens: estruturação/modularidade certo grau de encapsulamento certo grau de abstracção

8 Procedimentos (cont.) Limitações: nomes de funções não podem ser duplicados (ex: a função de inserir em estruturas de dados diferentes requer funções com nomes diferentes) dados manipulados por diferentes funções (ex: stack com operações de pop e push) são declarados globais não existe instanciação. Não se pode replicar dinamicamente uma estrutura de dados com operações de manutenção associadas. Exemplos: funções do C ou procedimentos/funções do Pascal

9 Módulos Blocos que ecapsulam dados e procedimentos. Uma interface especifica o que é visível do exterior. Vantagens: estruturação/modularidade encapsulamento de dados e procedimentos certo grau de abstracção Limitações: não há instanciação. Só existe um módulo de cada espécie. Não se pode replicar dinamicamente um módulo

10 Tipos Abstractos de Dados Conjunto de dados com operações de manipulação associadas. Vantagens: abstracção instanciação Limitações: não tem algumas características importantes de uma linguagem O.O. (ex: herança) Exemplos: Stack com operações de pop, push, top etc

11 Objectos Entidades que contêm dados e procedimentos e estão organizadas hierarquicamente. Utilizam um mecanismo de envio de mensagens. Vantagens: abstracção/instanciação herança modularidade encapsulamento polimorfismo Limitações: :-)

12 Exemplo Problema: quero enviar um ramo de flores à minha mãe que mora numa outra cidade Solução: vou à minha florista (donaflor) e digo-lhe envie um ramo de rosas à Sr a... que mora em... (do livro An introduction to Object-Oriented Programming - Timothy Budd)

13 Perspectiva O.O. do exemplo para desencadear uma acção transmito uma mensagem a um agente (objecto) a acção é iniciada pela recepção de uma mensagem a mensagem tem um receptor e pode ter argumentos: tipo de flores, nome do destinatário, morada uma vez aceite a mensagem é da responsabilidade do receptor realizar a acção desconheço os pormenores que o receptor usa para realizar a acção (encapsulamento)

14 Perspectiva O.O. do exemplo (cont.) assumo características e comportamentos típicos da categoria (Florista) a que pertence a instância (donaflor) (instanciação) assumo ainda características de categorias mais gerais (ex: Vendedores) das quais as Floristas são uma categoria particular. (herança) a realização da tarefa pela donaflor pode envolver outros agentes (objectos)

15 Classes Especificação de características (propriedades e comportamentos) comuns a um conjunto de indivíduos. (do livro Object-Oriented Analysis and Design - Grady Booch)

16 Classes e Objectos (do livro Object-Oriented Analysis and Design - Grady Booch)

17 Classes e Objectos Analogia C Java typedef struct{ class Pessoa{ char nome[80]; int idade; definição int idade; } Pessoa; public Pessoa(){ int = 0; } } automática Pessoa pessoa1; int inteiro; criação a pedido pessoa2 = pessoa = (Pessoa *) malloc(... ); new Pessoa();

18 Encapsulamento Esconde os detalhes de implementação de um objecto (do livro Object-Oriented Analysis and Design - Grady Booch)

19 Encapsulamento Capacidade de isolar dados e/ou porções de código. Vantagens: facilidade de desenvolver programas estruturados não é preciso memorizar e/ou verificar utilizações anteriores dos nomes de variáveis e procedimentos Desvantagens: Eficiência

20 Abstracção Abstracções formam uma hierarquia (do livro Object-Oriented Analysis and Design - Grady Booch)

21 Abstracção Abstracção foca as características essenciais dos objectos relativamente à perspectiva do observador (do livro Object-Oriented Analysis and Design - Grady Booch)

22 Abstracção Capacidade de encapsular e isolar informação de design de informação de execução. Vantagens: reutilização de software desenvolvimento mais rápido de software Desvantagens: Eficiência (alguns compiladores de linguagens imperativas fazem inlining )

23 Herança Princípio que permite que conhecimento de uma categoria mais geral que a categoria de um indivíduo seja acessível a esse indivíduo. Vantagens: evita replicação de informação (código e dados) desenvolvimento mais rápido de software Desvantagens: Eficiência

24 Polimorfismo Propriedade de utilizar o mesmo código para processar objectos diferentes. Vantagens: Tratamento uniforme de entidades de natureza diferente mas relacionada (ex: biblioteca com livros, revistas, jornais...) mais fácil actualização/manutenção de software

25 Evolução Hitórica I Sistemas de Primeira geração, início da segunda. Dados globais e sub-programas. (do livro Object-Oriented Analysis and Design - Grady Booch)

26 Evolução Hitórica II Sistemas do final da Segunda geração iníciop da terceira.parâmetros. Programação estruturada. (do livro Object-Oriented Analysis and Design - Grady Booch)

27 Evolução Hitórica III Sistemas de Terceira geração. Módulos independentes compilados separadamente. (do livro Object-Oriented Analysis and Design - Grady Booch)

28 Evolução Hitórica IV Sistemas de OO pequenos. Módulos com dados e procedimentos. (do livro Object-Oriented Analysis and Design - Grady Booch)

29 Evolução Hitórica V Grandes sistemas OO. Escalabilidade. (do livro Object-Oriented Analysis and Design - Grady Booch)