PROGRAMAÇÃO AVANÇADA -CONCEITOS DE ORIENTAÇÃO A OBJETOS. Prof. Angelo Augusto Frozza, M.Sc. frozza@ifc-camboriu.edu.br

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1 PROGRAMAÇÃO AVANÇADA -CONCEITOS DE ORIENTAÇÃO A OBJETOS Prof. Angelo Augusto Frozza, M.Sc. frozza@ifc-camboriu.edu.br

2 ROTEIRO 1. Conceitos de Orientação a Objetos Introdução O paradigma da POO Classes e Objetos Atributos e Métodos Encapsulamento Herança Mensagens

3 INTRODUÇÃO O aumento da complexidade dos softwares, de sua aplicação em diversos setores da sociedade e também da grande concorrência entre empresas de desenvolvimento criou uma preocupação crescente com aspectos do desenvolvimento de sistemas. Assim, questões relativas ao tempo e custo de desenvolvimento, tecnologias utilizadas e ferramentas de apoio são decisivas. DIAS NETO, Arilo Claudio. Desenvolvimento de aplicações Orientadas a Objeto apoiado por tecnologias Java: (Parte I). SQL Magazine, Rio de Janeiro, ed. 12.

4 INTRODUÇÃO A aplicação de boas práticas pregadas pela Engenharia de Software pode auxiliar a atingir esses objetivos, possibilitando a construção de sistemas com um menor custo, mais confiáveis e com boa qualidade. Atualmente, a principal prática adotada pelas empresas de desenvolvimento de software para obter melhorias em seus produtos é o PARADIGMA DE ORIENTAÇÃO A OBJETOS DIAS NETO, Arilo Claudio. Desenvolvimento de aplicações Orientadas a Objeto apoiado por tecnologias Java: (Parte I). SQL Magazine, Rio de Janeiro, ed. 12.

5 INTRODUÇÃO O Delphi suporta os seguintes paradigmas de programação: Programação estruturada Ênfase em procedimentos e funções ( Programação por eventos Ênfase na codificação de rotinas para eventos menores ( Programação Orientado a Objetos Ênfase em objetos contendo estrutura e comportamento (

6 INTRODUÇÃO O uso de objetos permite a utilização de abstrações mais naturais e próximas dos problemas reais, facilitando o mapeamento das soluções idealizadas pelos engenheiros de software em modelos e em implementações computacionais. Entretanto, percebemos que em grande parte desses produtos somente a modelagem de alto nível é feita seguindo este paradigma e apenas em alguns casos esses conceitos são respeitados também durante a codificação. DIAS NETO, Arilo Claudio. Desenvolvimento de aplicações Orientadas a Objeto apoiado por tecnologias Java: (Parte I). SQL Magazine, Rio de Janeiro, ed. 12.

7 INTRODUÇÃO Devido à escassez de ferramentas e soluções que apoiem a orientação a objeto nas diversas etapas de desenvolvimento, é observado que frequentes mapeamentos são necessários para possibilitar o desenvolvimento completo de um sistema. Isto aumenta o risco de inserção de defeitos no software. Como principal exemplo temos a questão do armazenamento de dados, para a qual é comum se realizar um mapeamento dos diagramas de classe para o modelo de entidades e relacionamento. DIAS NETO, Arilo Claudio. Desenvolvimento de aplicações Orientadas a Objeto apoiado por tecnologias Java: (Parte I). SQL Magazine, Rio de Janeiro, ed. 12.

8 INTRODUÇÃO Essa abordagem é utilizada pelo fato de banco de dados relacionais ser uma tecnologia já madura. Para este caso, seria interessante o uso de uma plataforma de desenvolvimento que evite essa abordagem de mapeamento, permitindo que o mesmo tipo de abstração possa ser aplicado em todas as etapas do ciclo de vida de desenvolvimento de um software. DIAS NETO, Arilo Claudio. Desenvolvimento de aplicações Orientadas a Objeto apoiado por tecnologias Java: (Parte I). SQL Magazine, Rio de Janeiro, ed. 12.

9 INTRODUÇÃO Exercício 001 Encontre uma edição de um jornal de grande circulação, por exemplo a edição de domingo do Diário Catarinense; Na seção EMPREGOS, verifique quantas ofertas para a área de informática são publicadas, separando entre ofertas para programadores/analistas e outras; Nas ofertas para programadores/analistas, quantas exigem o conhecimento de Orientação a Objetos / UML ou conceitos afins.

10 O QUE VEM PELA FRENTE? Algumas preocupações que devemos ter com relação ao desenvolvimento de aplicações OO: Modelagem Orientada a Objeto Processo de desenvolvimento de Software Levantamento de requisitos Diagrama de classes Programação em camadas

11 O PARADIGMA DA POO As linguagens de POO são baseadas em três conceitos fundamentais (CANTU, 2006): Encapsulamento Normalmente implementado através de classes Usado para ocultar detalhes de uma estrutura complexa Herança Um filho herda as características do pai Polimorfismo poli + morphos (muitas + formas) Geralmente representado por métodos de classes distintas, com a mesma identificação (assinatura) mas com comportamentos diferentes

12 O PARADIGMA DA POO O mundo real está repleto de objetos, sejam eles concretos ou abstratos; Qualquer tipo de objeto possui atributos (características) e métodos (comportamentos) que são inerentes a esses objetos. Objetos podem ser classificados em: Concretos Abstratos Cite exemplos de objetos...

13 O PARADIGMA DA POO Exemplos Objetos concretos CANETA Cor Espessura Fabricante Desenhar Escrever

14 O PARADIGMA DA POO Exemplos Objetos concretos PESSOA Altura Peso Idade Nome Andar Ler Estudar

15 O PARADIGMA DA POO Exemplos Objetos abstratos RETÂNGULO Base Altura Calcular área Calcular perímetro

16 O PARADIGMA DA POO Exemplos Objetos abstratos DISCIPLINA Código Nome Listar conteúdo programático Listar agenda de provas

17 CLASSES E OBJETOS Classe Corresponde a um tipo de dados definido pelo usuário, que tem um estado (dados internos ou propriedades) e algumas operações (seu comportamento ou seus métodos); Objeto Um objeto é uma instância de uma classe ou uma variável do tipo de dados definido pela classe; São entidades reais e ocupam espaço em memória; DICA: a relação entre classe e objeto é o mesmo que entre tipo e variável. (CANTU, 2006)

18 CLASSES E OBJETOS Uma classe é a descrição de atributos e comportamentos de um grupo de objetos com propriedades similares (atributos) e comportamento comum (operações ou métodos); Por representar atributos e comportamento de um determinado tipo de objeto que existe no mundo real, uma classe é uma abstração da realidade, pois nela estão especificados somente parte dos atributos e comportamentos de um objeto real; Somente parte, porque não são todos os atributos e comportamentos que interessam ao sistema.

19 CLASSES E OBJETOS Um objeto é uma instância de uma classe Essa instância possui valores próprios em cada atributo definido na classe; Então pode-se dizer que cada objeto tem uma identidade própria; Otermoinstância é frequentemente usado para descrever um objeto com valores próprios em seus atributos;

20 CLASSES E OBJETOS Todo Objeto deve ter: Estado Comportamento Identidade

21 CLASSES E OBJETOS Estado É representado pelos valores dos atributos de um objeto em um determinado instante de tempo; Oestadodeumobjetousualmentemudaaolongoda existência do objeto;

22 CLASSES E OBJETOS Comportamento Determina como um objeto age e reage: suas modificações de estado e interações com outros objetos; O comportamento é determinado pelo conjunto de operações ou métodos que o objeto pode realizar;

23 CLASSES E OBJETOS Comportamento Operações ou métodos são algo que você pede para o objeto fazer Exemplo: fazer um depósito (comportamento de qualquer objeto do tipo Conta). Fazer depósito é um comportamento de qualquer objeto do tipo Conta e não de qualquer objeto do tipo Cliente, como podemos pensar a princípio. Isso acontece porque há diferenças grandes quando pensamos no comportamento de representações de objetos, ou seja, objetos do mundo do software.

24 CLASSES E OBJETOS Comportamento Ao identificar comportamentos de objetos do mundo do software devemos levar em conta dois princípios: Primeiro princípio: não vamos modelar todo o comportamento dos objetos Exemplo: Clientes tomam café no mundo real, mas provavelmente não no software Segundo princípio: os comportamentos frequentemente são assumidos por objetos diferentes Exemplo: No mundo real, quem faz um depósito? Um Cliente Comportamentos são associados aos objetos que possuem os atributos afetados pelo comportamento

25 CLASSES E OBJETOS Identidade Refere-se à identificação do objeto; Como cada objeto é único, ou seja, tem seus próprios valores nos atributos, ele deve ser identificado por algum nome; Mesmo que seu estado seja idêntico ao de outro objeto, ele tem identificação própria;

26 CLASSES E OBJETOS Representação de objetos Para usar objetos na programação, antes é necessário distinguir entre um objeto real e a representação de um objeto; No desenvolvimento de programas, sempre trabalhamos com representações de objetos; Essa representação precisa refletir os objetos reais, ou seja, objetos existentes no problema do mundo real que queremos solucionar;

27 CLASSES E OBJETOS Representação de objetos Para criar uma representação de cada objeto dentro do programa, devemos antes criar uma estrutura, uma espécie de molde ou template que represente os atributos e comportamentos do tipo de objeto; Essa estrutura é chamada de Classe;

28 CLASSES E OBJETOS Representação de objetos É a partir das classes que iremos criar as representações de objetos que precisamos para desenvolver o programa, ou seja, precisamos criar a estrutura (classe) apenas uma vez e, a partir dela, serão criadas as representações dos objetos A representação dos objetos de um sistema forma o diagrama de classes

29 CLASSES E OBJETOS Exemplo de classe

30 CLASSES E OBJETOS Exemplo de diagrama de classes

31 CLASSES E OBJETOS Exemplo de diagrama conceitual

32 CLASSES E OBJETOS Exemplo de diagrama lógico

33 ATRIBUTOS E MÉTODOS Atributos São os elementos que definem a estrutura de uma classe É o equivalente a uma variável; Representam as características (estado) de cada objeto; Métodos São os procedimentos que formam os comportamentos e serviços oferecidos pelos objetos de uma classe; Assemelham-se às sub-rotinas, procedimentos e funções;

34 ENCAPSULAMENTO O encapsulamento permite proteger os membros de uma classe da manipulação externa quando isto se faz necessário. Por exemplo, se há uma restrição sobre os valores possíveis que determinado atributo deve assumir, a classe não deve permitir que valores diferentes sejam definidos para este atributo; Para isto, fazemos uso do encapsulamento;

35 ENCAPSULAMENTO Usando os modificadores de acesso public, private e protected, podemos definir qual o nível de acesso permitido para cada membro (atributo/método) de uma classe, de modo a proteger este membro da manipulação direta quando isto for necessário; public - indica campos e métodos que são livremente acessíveis de qualquer outra parte de um programa; private - indica atributos e métodos que não são acessíveis fora da Unit que declara a classe; protected - indica atributos e métodos com visibilidade limitada. Apenas a classe atual e suas classes herdadas podem acessar os elementos protected;

36 ENCAPSULAMENTO Por exemplo, num programa de controle bancário, em que o saldo de uma Conta Poupança não pode ser negativo, não podemos permitir que o valor do saldo seja definido diretamente, sob pena de que o usuário, intencional ou acidentalmente, atribua valor negativo a ele; Para evitar que isto aconteça, tornamos o atributo manipulável diretamente somente à partir do código-fonte da própria classe a que ele pertence e fornecemos métodos que possam ser acessados de fora da classe que manipulam o atributo, respeitando as restrições que devem agir sobre ele;

37 ENCAPSULAMENTO O encapsulamento vale para métodos e para atributos; No caso dos métodos, a idéia é impedir o acesso de fora da classe, quando o objetivo do método é apenas complementar/auxiliar outro método da classe; Por exemplo, um método que verifica a disponibilidade da quantidade de notas necessárias para um saque num caixa eletrônico; Neste caso, o objetivo do método é exclusivamente auxiliar o método que realiza saques e, portanto, não deve ser acessível fora da classe em que ele foi declarado, evitando o uso indevido desta funcionalidade;

38 HERANÇA Herança é um mecanismo que permite que características comuns a diversas classes sejam declaradas em uma classe base, ou superclasse; A partir de uma classe base, outras classes podem ser especificadas;

39 HERANÇA Cada classe derivada ou subclasse apresenta as características (atributos e métodos) da classe base e acrescenta a elas o que for definido de particularidade para ela.

40 MENSAGENS Na Orientação a Objetos, dá-se o nome de Mensagem à chamada de um método de um objeto por outro objeto; Neste caso, a troca de mensagens entre os objetos serve para que um se utilize de funcionalidades do outro e, com isso, temos a separação das responsabilidades de cada objeto; Isto é, cada objeto implementa apenas as funcionalidades pelas quais ele é responsável e quando necessita de funcionalidades de responsabilidade de outro objeto, envia uma mensagem solicitando a execução do método correspondente do outro objeto.

41 CRIAÇÃO DO DIAGRAMA DE CLASSES Metodologia: (Adaptado de: SPINOLA, Rodrigo. Diagrama de Classes na UML. In: SQL Magazine. ed. 89.)

42 CRIAÇÃO DO DIAGRAMA DE CLASSES Mais informações sobre diagrama de classes: utilizando-uml-diagrama-de-classes/ introducao-a-construcao-de-diagrama-de-classes-umestudo-de-caso/ projeto-de-software-orientado-a-objetos-com-uml-2-0- saiba-como-elaborar-o-diagrama-de-classes-e-deseq%c3%bcencia-de-sua-aplicacao-a-partir-daespecificacao-de-requisit/7334