Programação Orientada a Objetos. Professor: André Luis Meneses Silva br.geocities.com/programacao2ufs

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1 Programação Orientada a Objetos Professor: André Luis Meneses Silva [email protected] br.geocities.com/programacao2ufs

2 [ Conteúdo ] Objeto Mensagens Classe Encapsulamento Visibilidade Membros de Instância e de Classe Construtor Finalizador Referência this

3 [ Conteúdo ] Herança Sobreposição Classes e métodos final Classe Abstrata Polimorfismo Interface Classes Internas Exercícios Bibliografia

4 [ Objeto Revisão] São entidades que encapsulam estado (dados) e comportamento (operações sobre os dados) O estado de um objeto é o conjunto de valores associados a seus atributos O comportamento de um objeto descreve as interações com outros objetos Todo objeto possui uma identidade que o diferencia dos demais

5 [ Revisão Mensagens ] Objetos interagem através de mensagens (métodos) É preciso que haja essa interação já que o software (assim como o mundo) é composto por vários objetos

6 [ Encapsulamento ] Encapsulamento é uma das técnicas mais importantes Permite esconder como está definido o objeto internamente Para garantir o encapsulamento, toda alteração de estado do objeto deve ser feita através de seus métodos Os atributos são protegidos de acesso direto (garantindo consistência)

7 [ Encapsulamento ] Através do encapsulamento é possível ocultar como a classe implementou o comportamento e como mantém o estado Isso permite alterar a implementação a qualquer momento

8 [ Visibilidade ] Clientes de uma classe Por instanciação: são os que criam instâncias da classe e manipulam essas instâncias através de métodos Por herança: são as subclasses que herdam os métodos e atributos da classe Internos ao pacote: são as classes que estão dentro do mesmo pacote Externos ao pacote: são as classes que estão fora do pacote

9 [ Visibilidade ] Tipos de Visibilidade Pública (public): Objetos de qualquer tipo podem fazer acesso, manipular e chamar atributos e métodos declarados como public. Privada (private): Objetos de qualquer tipo não podem fazer acesso, manipular ou chamar atributos e métodos declarados private Protegida (protected): Se um atributo ou método é declarado como protected, os clientes por herança e as classes do mesmo pacote têm acesso a eles Pacote: Um método com visibilidade de pacote pode ser acessível pelas classes internas ao pacote, enquanto que as externas não o acessam

10 [ Visibilidade ] Tipos de Visibilidade Modificador Mesma Classe Mesmo Pacote Subclasse Universo private Sim default Sim Sim - - protected Sim Sim Sim - public Sim Sim Sim Sim

11 [ Visibilidade ] Exemplos de definição de visibilidade Pessoa2 a.classea b.classeb a.testevisibilidade1 a.testevisibilidade2 a.testevisibilidade3

12 [ Membros de Instância e de Classe ] Há atributos e métodos que pertencem a um objeto (instância) Quando o valor de atributo deve ser compartilhado por todos os objetos da classe, é declarado atributo de classe (static) Um método deve ser declarado de classe (static) quando: Manipula algum atributo de classe Não depende do estado do objeto para gerar seu resultado e não se deseja sobrepô-lo em uma subclasse

13 [ Membros de Instância e de Classe ] Para chamar um método de classe ou acessar um atributo de classe não é necessário criar um objeto Exemplo Formatar

14 [ Construtor ] Um construtor é um método de uma classe que é executado quando deseja-se criar uma instância da classe (objeto) Permite inicializar os atributos do objeto sendo criado e alocar recursos Uma classe pode definir mais de um construtor com parâmetros diferentes (sobrecarga de construtores) Exemplo Pessoa3

15 [ Finalizador ] Diferentemente do construtor, que recebe o nome da classe, o finalizador deve ser chamado de finalizer O finalizador serve para desalocar recursos mantidos pelo objeto É chamado pelo coletor de lixo, antes do objeto ser liberado da memória Se o coletor nunca for executado, o finalizador não será chamado

16 [ Finalizador ] Cada classe pode definir um único finalizador O último comando de um finalizador deve ser a chamada super.finalize() Não é interessante utilizar este método. Deve-se utilizar outras formas de liberação de recursos Exemplo Finalizador

17 [ Referência this ] Cada objeto tem acesso a uma referência para si próprio, através de this Através de this é possível: Diferenciar entre parâmetros de métodos e atributos de instância com o mesmo nome Retornar uma referência para o próprio objeto em um de seus métodos Exemplo Inteiro

18 [ Herança ] É um mecanismo para derivar novas classes a partir de classes existentes através de um processo de refinamento Uma subclasse (classe derivada) herda a representação de dados e operações sua superclasse (classe base) Pode seletivamente: Adicionar novas operações Estender a representação de dados Redefinir a implementação de operações já existentes

19 [ Herança ] Terminologia Classe Derivada, Subclasse, Classe Filha, Classe Descendentes Classe Base, Superclasse, Classe Pai, Classes Ancestrais Para trabalharmos com herança definimos uma classe utilizando a palavra reservada extends Public class <nome_da_classe_filho> extends <nome_da_classe_pai>{... } Qualquer classe definida em Java é filha de Object.

20 [ Herança ] Exemplo Pessoa3 Cliente

21 [ Herança ] Quando um novo objeto filho é criado, ele chama o construtor da classe pai. Quando a superclasse não tem construtor padrão, é necessário chamar o construtor da superclasse Deve-se incluir uma chamada a super(<parâmetros>) no construtor da subclasse Se não for incluída, será chamado o construtor padrão (sem parâmetros)

22 [ Herança ] Herança de Implementação Herança na qual os elementos pai e filho não possuem um relacionamento conceitual, mas apenas elementos em comum. Deve ser evitada Utiliza-se herança apenas para facilitar a implementação Pode ser substituída por agregação, ou seja, ao invés de herança introduzimos um atributo na nova classe que corresponde ao elemento que desejamos herdar. Exemplo: Uma Pilha herdar de uma lista

23 [ Herança ] Herança de Comportamento Ocorre quando a subclasse proporciona pelo menos o comportamento da superclasse Exemplo: Humano é um Mamífero

24 [ Sobreposição ] Também conhecido como Overriding. Permite redefinir métodos e atributos em uma subclasse, fornecendo um novo comportamento em instâncias da subclasse Para isso o método declarado na classe filha deve ter a mesma assinatura. Pode-se acessar o membro da superclasse através de super.<nome-do-membro> Exemplo Cliente

25 [ Sobreposição ] A partir do JSE5, métodos que sofrem sobreposição podem ter tipos de retorno diferentes, desde que o método que realiza a sobreposição possua um tipo de retorno que seja subtipo do tipo de retorno do método original.

26 [ Classes e métodos final ] Quando uma classe é declarada final, ela não pode ser estendida, ou seja, não pode ter descendentes. public final class ClasseX { // Implementação da classe } Já os métodos final são definidos em uma classe e não podem ser sobrepostos nas superclasse. public final void metodofinal() { // Implementação do método }

27 [ Classe Abstrata ] Uma classe abstrata é uma classe que não pode ser instanciada. Quando algum dos métodos é declarado abstract, a classe também deve ser declarada abstract Exemplo Forma

28 [ Polimorfismo ] É derivado do grego muitas formas ou tendo muitas formas No contexto da OO, significa que variáveis podem referenciar mais do que um tipo Essas variáveis podem fazer referência a diferentes tipos em diferentes contextos Através do polimorfismo é possível escrever programas mais genéricos Basicamente, uma variável do tipo pai pode referenciar todos os seus filhos, netos, bisnetos, etc.

29 [ Polimorfismo ] Exemplo Forma Circulo Quadrado TestarFormas

30 [ Polimorfismo ] Através de Polimorfismo, podemos definir arrays que possuem dados heterogêneos. Object[] objetos = new Object[10] objetos[0] = Ola ; objetos[1] = new Classe1(); objetos[2] = new Classe2();...

31 [ Polimorfismo ] Você também pode escrever métodos que aceitem argumentos polimóricos. Ex: public void imprime(object o) {...}

32 [ Polimorfismo ] No caso do método anterior, poderíamos utilizar instanceof e casting para modelarmos o comportamento a depender do Object obtido. public void imprime(object o){ if (o instanceof String) System.out.println(o); else if (o instanceof Classe1) System.out.println(((Classe1)o).imprime()); }

33 [ Interface ] É um conjunto de requisitos para classes que desejam estar em conformidade com ela Não é uma classe Quando uma classe implementa uma interface, ela garante que implementa todos os métodos nela definidos. Caso não o faça, deve ser declarada abstrata Java só permite herança simples, mas permite que uma classe implemente múltiplas interfaces

34 [ Interface ] São úteis principalmente para: Capturar similaridades entre classes não relacionadas sem forçar um relacionamento artificial entre elas Declarar métodos que uma ou mais classes devem implementar Revelar a interface de uma classe sem revelar sua classe Exemplo Imprimir

35 [ Interface ] Classe Abstrata x Interface: Somente as assinaturas dos métodos podem ser incluídas em interfaces, ou seja, não é permitido incluir qualquer código Utiliza a palavra reservada interface no lugar de class; Não permite a declaração de variáveis (exceto constantes) Uma interface pode estender uma ou mais interfaces

36 [ Classes Internas ] A partir da versão 1.1 surgiu o suporte a classes internas, que são classes definidas como membros de outras classes ou dentro de métodos Tipos de Classes Internas Classe Membro Classe Local Classe Anônima

37 [ Classes Internas ] Classe Membro É definida como um membro de uma outra classe. São interessantes porque podem referenciar todos os atributos e métodos (inclusive os privados) da classe da qual é membro. A instância da classe membro está associada à instância da classe que a definida Exemplo Lista ListaMembro

38 [ Classes Internas ] Classe Local É uma classe definida dentro de um bloco de código Java e é visível somente dentro desse bloco Interfaces não podem ser definidas localmente Como é definida em um bloco de código, é análoga a variáveis locais Não são classes membro, mas podem usar os atributos e métodos da classe na qual foi definida, além das variáveis e parâmetros acessíveis de dentro do bloco de código Exemplo ListaLocal

39 [ Classes Internas ] Classe Anônima É uma extensão do conceito de classe local Ao invés de declarar uma classe local e instanciar e usar o objeto em outro comando, uma classe anônima combina os dois passos em uma única expressão. Não tem um nome e só pode ser instanciada uma vez.

40 [ Classes Internas ] Excetuando-se essas diferenças, classes anônimas são similares a classes locais em comportamento e uso. Interfaces não podem ser definidas anonimamente pois seriam inúteis já que não teriam um nome e não poderiam ser implementadas Exemplo ListaAnonima

41 [ Exercícios ] 1. Verificar se é possível acessar um membro privado dentro do método main da própria classe 2. Entre protected ou pacote, qual restringe o acesso aos membros de uma classe? Analise para classes no mesmo pacote, subclasses e classes fora do pacote 3. Crie classes que testem o polimorfismo 4. Implementar uma classe que represente um cliente. A classe deve implementar a interface java.lang.comparable

42 [ Bibliografia ] Deitel (capítulos 8, 9 e 10) Java Tutorial Lessons Classes and Objects, Interfaces and Inheritance