Programação para Games II. Professor Ariel da Silva Dias Orientação a Objetos

Transcrição

1 Programação para Games II Professor Ariel da Silva Dias Orientação a Objetos

2 Programação Estruturada X Programação Orientada a Objetos

3 Orientação a Objetos É um paradigma de programação de computadores onde se usam classes e objetos, criados a partir dos modelos descritos anteriormente, para representar e processar dados usando programas de computadores. (SANTOS, 2003)

4 Orientação a Objetos Surgiu no final da década de 50 com as linguagens ALGOL 58 e ALGOL 60 Outras linguagens que preconizaram o conceito Simula 67 (60 s); Smalltalk (70 s); C++ (80 s). Surgiu da necessidade de modelar sistemas mais complexos. Os programas são arquitetados através de objetos que interagem entre si 4

5 Orientação a Objetos Este paradigma de programação tenta ser o mais óbvio, natural e exato possível; São conceitos essenciais: Classes e objetos; Atributos, Métodos e Mensagens; Herança e Associação; Encapsulamento; Polimorfismo; Interfaces. 5

6 O que é um objeto? É a representação de uma coisa do mundo real. (BARNES, 2009) Exemplo: Um carro Uma cadeira Uma caneta Uma impressora

7 Objetos Objetos (computacionais) são caracterizados por atributos e métodos. Atributos são as propriedades de um objeto.

8 Objetos Objetos armazenam seu estado em atributos Como às variáveis em programação estruturada. Objetos expõem seu comportamento através de métodos Como às funções em programação estruturada. Por exemplo: um cachorro Atributos: nome, cor, raça, fome Métodos: latindo, pegando osso, comendo 8

9 Objetos Quais são as características de um abajur? Quais são as características de uma lâmpada? E como tratamos a lâmpada de um abajur? Objetos variam em complexidade Porém, os detalhes relevantes dependem do contexto; Esta análise de características é traduzível em orientação a objetos. 9

10 Objetos Empacotar o código em objetos individuais fornece: Modularidade Objetos são independentes. Ocultação de informação Os detalhes da implementação de um objeto permanecem ocultos. Reuso Objetos podem ser reutilizados em diferentes programas. Plugabilidade Objetos podem ser substituídos em um programa, como peças. 10

11 Classes É um projeto de um objeto. Ela informa como criar um objeto de um tipo específico. (SIERRA & BATES, 2007) As classes de programação são receitas de um objeto, aonde têm características e comportamentos, permitindo assim armazenar propriedades e métodos dentro dela.

12 Classes No mundo real, encontramos vários objetos de um mesmo tipo Deve haver milhares de cães da mesma raça e mesma cor ou cores direfentes; Cada raça possui suas características. Mesmo que se diferenciem em suas características, não deixam de ser categorizados como cães. 12

13 Classes Em orientação a objetos, dizemos que um objeto cachorro é uma instância da classe de objetos conhecida como Cães; Uma classe é o projeto a partir do qual objetos individuais são criados Ela define os atributos e os métodos correspondentes aos seus objetos. Podemos definir classe como a forma que modelará o objeto para que ele seja um cão (e não um cavalo, por exemplo). 13

14 Classes Para definir uma classe é necessário, como tudo em orientação a objetos, abstrair um conjunto de objetos com características similares; Estas caracteríticas definem um cão e diferencia de outros animais Outros possíveis membros de uma classe são: Construtores Define as operações a serem realizadas quando um objeto é criado. Destrutores Define as operações a serem realizadas quando um objeto é destruído. 14

15 Classes Classes Abstratas Classes que não utilizaremos para instanciar objetos; Existem apenas para servir de molde para outras classes Para que outras classes herdem interface e/ou implementação. Classes Concretas Podem ser instanciadas Ou seja, podemos criar objetos. 15

16 Classes Quais as informações que descrevem um cão? cor, peso, altura e nome Para representarmos o cão com essas informações dentro do projeto em C#, precisamos criar uma classe Em C#, a declaração de classe é feita utilizando a palavra chave class

17 Como representar uma classe? Usamos a UML Usamos a UML (Unified Unified Modeling Modeling Language Language) para representar as para representar as classes, utilizando um retângulo com três divisões: Nome da Classe, Variáveis de Instância e Métodos (ações). NomeDaClasse Atributos Métodos Cao -nome (String) -cor (String) -idade (int) -peso (double) +Anda +Late +Dorme +PegaOsso

18 Classes class Cao{ String nome, cor; //ATRIBUTOS int idade; double peso; } public void Anda(){ } //MÉTODOS public void Late(){ } pubic void Dorme(){ } public void PegaOsso(){} Por convenção, o código da classe Cao deve ficar dentro de um arquivo como o mesmo nome da classe. Ficará assim: Cao.cs

19 Atributo Atributos são as características de um objeto, essas características também são conhecidas como variáveis, utilizando o exemplo dos cães, temos alguns atributos, tais como: cor, peso, altura e nome.

20 Atributo class Cao{ } public String nome; public String cor; public double peso; public double altura; A palavra public permitirá que o código da aplicação possa ler e escrever nestes atributos.

21 Método Métodos são as ações que os objetos podem exercer quando solicitados, onde podem interagir e se comunicarem com outros objetos, utilizando o exemplo dos cães, temos alguns exemplos: latir, correr, pular.

22 Instâncias Instância é cada objeto criado a partir de uma classe

23 Variável de Referência Quando declaramos uma variável de instância, ela aponta para o endereço de memória onde ficará armazenado o valor: int numero = 138; double peso = 14.2; 14.2 endereço de memória chamado peso 138 endereço de memória chamado numero

24 Variável de Referência Quando declaramos uma variável de referência, ela aponta para o endereço de memória onde ficará armazenado um objeto do tipo especificado: Carro car = new Carro(); 14.2 modelo= Ferrari cor= Vermelha velocidade=55 acelerar() reduzir() bozinar() endereço de memória chamado peso com o respectivo valor endereço de memória onde está o objeto car com seus valores e métodos 138 endereço de memória chamado numero com o respectivo valor

25 Variável de Referência Uma declaração Carro car não aponta para nada. É preciso indicar qual objeto car irá referenciar. A palavra reservada new é usada para alocar espaço na memória para um novo objeto.

26 Variável de Instância A variável pertence ao objeto. Se um objeto tiver alterar o valor de sua variável, outro não será impactado: Obj1 recebeu cor verde e Ob2 recebeu cor como vermelho. Ao imprimir o valor de cor de ambos os objetos, teremos a cor verde para o objeto 1 e cor vermelha para o objeto 2

27 Variável de Classe A variável pertence à classe. Se um objeto tiver alterar o valor de sua variável, outro será impactado: Obj1 recebeu cor verde e Ob2 recebeu cor como vermelho. Ao imprimir o valor de cor de ambos os objetos, teremos a cor vermelha para o objeto 1 e cor vermelha para o objeto 2

28 Variável Local e Variável Global Variável Global Trata-se da variável declarada dentro de uma classe e que pode ser acessada por qualquer método Variável Local A variável é declarada dentro do escopo de um método ou do escopo do if, for, switch, while. Não é possível acessar uma variável criada dentro de um método A estando no método B

29 Na prática Vamos criar um novo projeto no Visual Studio Vá em Arquivo >> Novo >> Projeto No menu direito escolha VISUAL C# e, em seguida, WINDOWS DESKTOP Na janela central, escolha APLICATIVO DO WINDOWS FORMS Dê o nome de MeuPrimeiroCodigoPOO

30 Na prática Foi criada automaticamente um classe chamada Program.cs, ela está no menu a esquerda em Gerenciador de Soluções Esta é a nossa classe principal, a aplicação (seja ela qual for) se iniciará a partir desta classe Além desta classe, vamos criar uma outra chamada Carro.cs Por questões de convenção, toda classe se inicia com a primeira letra da palavra em maiúsculo

31 Na prática Para criar uma classe faça: No Gerenciador de Soluções (lado direito), clique com o botão direito do mouse no nome do projeto, que no nosso caso é MeuPrimeiroCodigoPOO Clique em Adicionar >> Classe... Na janela que abrirá, informe o nome da classe que será Carro.cs

32 Na prática Vamos implementar a classe carro Abra o arquivo Carro.cs Vamos colocar o código ao lado Carro - modelo (String) - cor (String) - velocidade (int) + buzinar( ) + acelerar( ) + reduzir( )

33 Na prática Em nosso projeto temos a classe Carro.cs e também a classe Program.cs

34 Na prática Agora abra a classe Program.cs, nesta classe criaremos o nosso objeto do tipo Carro Para criar um novo objeto, a sintaxe é: NomeDaClasse nomeobjeto = new MetodoConstrutor(); onde, NomeDaClasse é a classe que vamos gerar o método, no nosso caso, Carro nomeobjeto é o objeto propriamente dito. Por convenção, o nome do objeto inicia-se com letra minúscula. No nosso caso será car new criará um novo objeto na memória, este objeto será do tipo Carro MetodoConstrutor veremos mais adiante

35 Na prática Um novo objeto será criado, você pode criar quantos objetos carros você desejar No exemplo, criamos um objeto carro chamado car e outros 2 objetos carros, um chamado ferrari e outro chamado Monza São 3 objetos diferentes, que ocupam 3 regiões de memórias diferentes

36 Na prática Um novo objeto será criado, você pode criar quantos objetos carros você desejar No exemplo, criamos um objeto carro chamado car e outros 2 objetos carros, um chamado ferrari e outro chamado Monza São 3 objetos diferentes, que ocupam 3 regiões de memórias diferentes

37 Na prática Todos os 3 carros possuem as mesmas ações e atributos, afinal são do tipo carro, porém cada um pode executar uma ação (método) independentemente um do outro:

38 Na prática Vamos adicionar agora mais dois métodos ao nosso carro setmodelo e setcor As variáveis m e c são temporárias e passam os valores por parâmetro

39 Na prática Vamos também alterar os métodos Buzinar e Acelerar

40 Na prática Voltando para a classe principal (Program.cs), passe o modelo do carro e a cor conforme abaixo

41 Na prática O resultado da execução será apresentado na saída do Visual Studio na parte inferior

42 Referência Notas de aula Professor José Romildo Malaquias - UFOP