INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ALAGOAS CURSO TECNICO EM INFORMATICA DISCIPLINA:

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1 INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ALAGOAS CURSO TECNICO EM INFORMATICA DISCIPLINA: PROGRAMAÇÃO ORIENTADA A OBJETOS PROFESSOR: REINALDO GOMES ASSUNTO: REVISÃO DA INTRODUÇÃO A ORIENTAÇÃO A OBJETOS EM JAVA Assuntos abordados: Implementação de classes simples Instanciação de classes e execução de aplicações simples Construtores e propriedades de classe AULA PRÁTICA Nº 4 1 Introdução Nesta prática serão explorados alguns conceitos de programação orientada a objetos, como classes, objetos, métodos, atributos e construtores. Será construída uma classe que implementa uma conta corrente bancária e outra classe de teste com um método main, para usá-la e testá-la. Além disso, aprenderemos como usar os modificadores de acesso private e public, a fim de permitir que alguns atributos de uma classe sejam acessíveis somente para os seus métodos (private) ou que sejam acessíveis também para métodos de outras classes (public). Por fim, veremos como utilizar janelas gráficas de entrada e saída de dados, a fim de tornar a aparência dos aplicativos (programas) mais atrativa para o usuário. Antes disso, vamos fazer uma breve explanação a respeito do paradigma procedural e orientado a objetos. 2 Motivação: problemas de programação procedural Orientação a objetos é uma maneira de programar que ajuda na organização e resolve muitos problemas enfrentados pela programação procedural. Consideremos o clássico problema da validação de um CPF. Normalmente, temos um formulário, no qual recebemos essa informação, e depois temos que enviar esses caracteres para uma função que irá validá-lo, como no pseudocódigo abaixo: cpf = formulário->campo_cpf valida(cpf) Alguém te obriga a sempre validar esse CPF? Você pode, inúmeras vezes, esquecer de chamar esse validador. Mais: considere que você tem 50 formulários e precise validar em todos eles o CPF. Se sua equipe tem 3 programadores trabalhando nesses formulários, quem fica responsável por essa validação? Todos! A situação pode piorar: na entrada de um novo desenvolvedor, precisaríamos avisá-lo que sempre devemos validar o cpf de um formulário. É nesse momento que nasce aqueles guias de programação para o desenvolvedor que for entrar nesse projeto (as vezes é um documento enorme). Em outras palavras, todo desenvolvedor precisa ficar sabendo de uma quantidade enorme de informações, que na maioria das vezes não está realmente relacionado à sua parte no sistema, mas ele precisa ler tudo isso, resultando um entrave muito grande! Outro ponto onde fica claro os problemas da programação procedural é quando nos encontramos na necessidade de ler o código que foi escrito por outro desenvolvedor e que somos usuário desse pedaço do sistema. Um sistema bem encapsulado não deveria gerar essa necessidade. Em um sistema grande simplesmente não temos tempo de ler uma grande parte do código. Considerando que você não erre neste ponto e que sua equipe tem uma comunicação muito grande, ainda temos outro problema: imagine que agora em todo formulário você também quer que a idade

2 do cliente também seja validada, precise ser maior de 18 anos. Vamos ter de colocar um if... mas onde? Espalhado por todo seu código... Mesmo que se crie outra função para validar, precisaremos incluir isso nos nossos 50 formulários já existentes. Qual é a chance de esquecermos em um deles? É muito grande. A responsabilidade de verificar se o cliente tem ou não tem 18 anos, ficou espalhada por todo seu código. Seria interessante poder concentrar essa responsabilidade em um lugar só, para não ter chances de esquecer. Melhor ainda seria se conseguíssemos mudar essa validação e os outros programadores nem precisassem ficar sabendo disso. Em outras palavras, eles criariam formulários e um único programador seria responsável pela validação: os outros nem sabem da existência desse trecho de código. Um mundo ideal? Não, o paradigma da orientação a objeto facilita tudo isso. O problema é que não existe uma conexão entre seus dados! Não existe uma conexão entre seus dados e suas funcionalidades! A idéia em OO é ter essa amarra através da linguagem. 3 Definindo um tipo (classe) Considere um programa para um banco, é bem fácil perceber que uma entidade extremamente importante para o nosso sistema é a conta. Nossa idéia aqui é generalizarmos alguma informação, juntamente com funcionalidades que toda conta deve ter. O que toda conta possui e é importante para nós? número da conta nome do cliente saldo limite O que toda conta faz e é importante para nós? Isto é, o que gostaríamos de pedir à conta. saca uma quantidade x deposita uma quantidade x imprime o nome do dono da conta devolve o saldo atual transfere uma quantidade x para uma outra conta y devolve o tipo de conta Com isso temos o projeto de uma conta bancária. Podemos pegar esse projeto e acessar seu saldo? Não. O que temos ainda é o projeto. Antes precisamos construir uma conta, para poder acessar o que ela tem, e pedir para ela fazer alguma coisa. 2 Revisão de OO em Java - Prática

3 Repare na figura: apesar do papel do lado esquerdo estar especificado uma Conta, essa especificação é uma Conta? Nós depositamos e sacamos dinheiro desse papel? Não. Utilizamos a especificação da Conta para poder criar instâncias, que realmente são contas, onde podemos realizar as operações que criamos. Apesar de declararmos que toda conta tem um saldo, um número e uma agência no pedaço de papel (como a esquerda na figura), são nas instâncias desse projeto que realmente há espaço para armazenas esses valores. Ao projeto da conta, isto é, a definição da conta, damos o nome de classe. O que podemos construir a partir desse projeto, que são as contas de verdade, damos o nome de objetos. A palavra classe vem da taxonomia da biologia. Todos os seres vivos de uma mesma classe biológica têm uma série de atributos e comportamentos em comuns, mas não são iguais, podem variar nos valores desses atributos e como realizam esses comportamentos. Homo Sapiens define um grupo de seres que possuem características em comuns, porém a definição (a idéia, o conceito) de um Homo Sapies é um ser humano? Não. Tudo está especificado na classe Homo Sapiens, mas se quisermos mandar alguém correr, comer, pular, precisaremos de uma instância de Homo Sapiens, ou então de um objeto do tipo Homo Sapiens. Outro exemplo: uma receita de bolo. A pergunta é certeira: você come uma receita de bolo? Não. Precisamos instanciá-la, criar um objeto bolo a partir dessa especificação (a classe) para utilizá-la. Podemos criar centenas de bolos a partir dessa classe (a receita, no caso), eles podem ser bem semelhantes, alguns até idênticos, mas são objetos diferentes. Podemos fazer milhares de analogias semelhantes. A planta de uma casa é uma casa? Definitivamente não. Não podemos morar dentro de uma planta de uma casa, nem podemos abrir sua porta ou pintar suas paredes. Precisamos antes construir instâncias a partir dessa planta. Essas instâncias sim, nós podemos. Pode parecer óbvio, mas a dificuldade inicial do paradigma da orientação a objetos é justo saber distinguir o que é classe e o que é objeto. É comum o iniciante utilizar, obviamente de forma errada, essas duas palavras como sinônimas. 4 Criando uma classe Conta Corrente simples 1) Crie uma nova classe chama Conta. 2) A classe conta terá um atributo (o saldo) e dois métodos (um para depositar e outro para sacar), conforme o código a seguir: 1 package Banco; 2 3 public class Conta 4 // atributos da classe: 5 double saldo; 6 // métodos da classe: 7 public void sacar (double valorsaque) 8 9 saldo = saldo - valorsaque; public void depositar (double valordeposito) saldo = saldo + valordeposito; Revisão de OO em Java - Prática

4 3) A linha 5 declara o atributo saldo da classe Conta, do tipo double (aceita números reais em dupla precisão). 4) A linha 7 declara o método sacar que aceita um parâmetro chamado valorsaque. Parâmetros são utilizados para passar valores diferentes para os métodos. Por exemplo, cada saque terá provavelmente um valor diferente, de modo que o parâmetro valorsaque conterá sempre o valor que o correntista deseja sacar. Dessa forma, o mesmo método pode ser utilizado para vários saques de valores diferentes. 5) Crie uma classe de testes com o nome TestaConta, com um método main, para que possa ser executada como um programa. Esta classe deve criar (instanciar) um objeto da classe Conta, fazer um depósito inicial, fazer um saque e imprimir o valor do saldo. A classe de teste deve se assemelhar com o código abaixo: 1 package Banco; 2 3 import java.util.*; 4 5 public class TestaConta 6 7 public static void main (String[] args) 8 9 Conta cc1 = new Conta(); 10 Scanner sc = new Scanner(System.in); 11 System.out.println("Entre com o deposito inicial em R$ "); 12 double depositoinicial = sc.nextdouble(); 13 cc1.depositar(depositoinicial); 14 System.out.println("Entre com o valor do saque em R$ "); 15 double saque = sc.nextdouble(); 16 cc1.sacar(saque); 17 System.out.printf("O saldo atual é R$ %.2f", cc1.saldo); ) A linha 9 cria (instancia) um novo objeto da classe Conta, referenciado pelo nome cc1. 7) A linha 13 invoca (chama) o método depositar passando como argumento 1 o valor que o usuário digitou e foi armazenado na variável depositoinicial na linha 12. 8) A linha 16 invoca o método sacar passando como argumento o valor que o usuário digitou e foi armazenado na variável saque na linha 15. 9) Compile e execute o programa. Faça primeiramente um teste considerando que o valor do depósito inicial é maior que o valor do saque (conforme esperado). 10) Agora teste novamente, fazendo um saque maior do que o valor do depósito inicial. Um banco aceitaria ter uma conta com saldo negativo se o cliente não tem cheque especial (ou seja, não tem limite de crédito)? Provavelmente a resposta é não. 11) Modifique o método que faz o saque para testar se o saldo é suficiente (comando de seleção). Em caso negativo, imprima uma mensagem na tela. Teste novamente. 1 Quando se invoca (chama) o método para executá-lo, o termo correto é argumento, enquanto que na definição do método (código que implementa o método) o termo correto é parâmetro. 4 Revisão de OO em Java - Prática

5 5 Usando o construtor para inicializar atributos Podemos melhorar a implementação da classe Conta se incluirmos novos atributos que contemplem um limite de crédito estabelecido pelo banco para cada conta. Também seria interessante que tanto o saldo como o limite (atributos da classe Conta) fossem imediatamente inicializados sempre que um novo objeto (instância) da classe fosse criado. A linguagem JAVA permite que estas operações sejam feitas mediante o uso do construtor da classe. Assim como seus métodos, o construtor de uma classe possui seus parâmetros, que servem para inicializar os atributos da classe por meio da passagem de argumentos, no momento em que um objeto da classe é instanciado. 1) Modifique a classe Conta para usar o construtor e assim inicializar o limite e o saldo. O método sacar também deve ser modificado, para testar o valor do limite. public class Conta // atributos da classe: double saldo; double limite; // construtor da classe: public Conta (double valorsaldo, double valorlimite) saldo = valorsaldo; // inicializa o valor do saldo limite = valorlimite; // inicializa o valor do limite // métodos da classe: public void sacar (double valorsaque) if (saldo + limite - valorsaque >= 0) saldo = saldo valorsaque; 2) Modifique a classe TestaConta para usar o construtor e assim inicializar o limite e o saldo: package Banco; import java.util.*; public class TestaConta public static void main (String[] args) // cria objeto sc da classe Scanner: Revisão de OO em Java - Prática

6 Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.println("Entre com o deposito inicial em R$ "); double depositoinicial = sc.nextdouble(); // estabelece limite fixado pelo banco para a conta cc1: double limite1 = ; // cria objeto cc1 da classe conta e inicializa atributos: Conta cc1 = new Conta(depositoInicial, limite1); System.out.println("Entre com o deposito adicional em R$ "); double depositoadicional = sc.nextdouble(); cc1.depositar(depositoadicional); System.out.println("Entre com o valor do saque em R$ "); double saque = sc.nextdouble(); cc1.sacar(saque); System.out.printf("O saldo atual é R$ %.2f", cc1.saldo); 6 Usando o modificador de acesso private 1) Em programação orientada a objetos, uma boa prática de programação é deixar os atributos de uma classe acessíveis somente para os seus próprios métodos, ou seja, aqueles definidos dentro da classe. Neste exemplo, a classe TestaConta não deveria ter acesso ao atributo saldo da classe Conta. No entanto, como nenhum modificador de acesso foi especificado na declaração do atributo saldo, foi assumido o default public que permite o acesso irrestrito aos outros objetos. Esse atributo deveria ser privativo da classe (private). 2) Altere a classe Conta, tornando privativo o atributo saldo, conforme se vê abaixo: private double saldo; 3) Compile o programa novamente. Agora um erro ocorreu porque o acesso não é mais permitido ao atributo saldo na classe TestaConta. 4) A solução é criar um método na classe Conta para obter o valor do atributo saldo. Normalmente esse tipo de método (que obtém o valor de um atributo) tem o nome iniciado com a palavra get em inglês: public double getsaldo () return saldo; 5) A palavra-chave return é usada para que o método retorne um valor a quem o chamou (no caso, a classe TestaConta deseja saber o valor do saldo). O tipo do dado do valor de retorno é especificado antes do nome do método. Repare que o método getsaldo é declarado public double" e não public void como os outros dois métodos 6 Revisão de OO em Java - Prática

7 anteriores. Isso significa que esse método retorna um valor do tipo double. Como os métodos anteriores não retornam nenhum valor, a palavra chave void deve ser usada. 6) Altere também a classe TestaConta, para que em vez de acessar o saldo diretamente, o método getsaldo seja usado: double saldo = cc1.getsaldo(); System.out.printf("O saldo atual é R$ %.2f", saldo); 7) Compile e rode o programa para testar as modificações realizadas. 7 Entrada e Saída Gráfica Uma maneira de tornar os aplicativos (programas) mais atrativos para o usuário é por meio da utilização de janelas gráficas para realizar a entrada e saída de dados. 1) Altere a classe TestaConta para que a entrada e saída de dados seja realizada por meio de janelas gráficas: package Banco; import java.util.*; // importa o pacote para uso de janelas gráficas: import javax.swing.joptionpane; public class TestaConta public static void main (String[] args) double depositoinicial; String depositoinicialstr = new String(); // exibe janela de diálogo pedindo entrada do usuário: depositoinicialstr = JOptionPane.showInputDialog("Entre com o deposito inicial em R$ "); depositoinicial = Double.parseDouble(depositoInicialStr); // estabelece limite fixado pelo banco para a conta cc1: double limite1 = ; // cria objeto cc1 da classe conta e inicializa atributos: Conta cc1 = new Conta(depositoInicial, limite1); String saquestr = new String(); String saldostr = new String(); Revisão de OO em Java - Prática

8 saquestr = JOptionPane.showInputDialog("Entre com o valor do saque em R$ "); double saque1 = Double.parseDouble(saqueStr); cc1.sacar(saque1); double saldo1 = cc1.getsaldo(); // Saída de dados - apresenta saldo na janela de diálogo saldostr = "O saldo atual é R$ " + saldo1; JOptionPane.showMessageDialog(null, saldostr); 2) As janelas têm o seguinte aspecto: 8 Exercícios 1) Inclua o CPMF na classe conta. O CPMF é um imposto de 0,38% sobre todas as operações de movimentação na conta, que neste caso é a operação de saque. Dica: declare uma variável para armazenar o valor acumulado da CPMF, acumule a cada operação de saque e ao calcular o saldo. 2) Faça uma transferência bancária (criar duas contas e sacar de uma e depositar na outra). 3) Crie um método na classe Conta que retorna o valor do saldo com o limite e imprima o valor do saldo com o limite na classe de teste. 4) Crie um MENU de opções para o usuário: 1. Depósito 2. Saque 3. Transferência 4. Saldo 8 Revisão de OO em Java - Prática

9 9 Extra: Objetos são acessados por referências (Você não pode deixar de entender!!) Quando declaramos uma variável para associar a um objeto, na verdade, essa variável não guarda o objeto, e sim uma maneira de acessá-lo, chamada de referência. É por esse motivo que, diferente dos tipos primitivos como int e long, precisamos dar new depois de declarada a variável. O correto aqui é dizer que c1 se refere a um objeto. Não é correto dizer que c1 é um objeto, pois c1 é uma variável referência, apesar de que depois de um tempo os programadores java falem Tenho um objeto c do tipo Conta, mas apenas para encurtar a frase Tenho uma referência c a um objeto do tipo Conta. Basta lembrar que em java uma variável nunca é um objeto. Não há no java uma maneira de criarmos o que é conhecido como objeto pilha ou objeto local, pois todo objeto em java, sem exceção, sempre é acessado por uma variável referência. Esse código nos deixa na seguinte situação: Internamente, c1 e c2 vão guardar um número que identifica em que posição da memória aquela Conta se encontra. Dessa maneira, ao utilizarmos o. para navegar, o java vai acessar a Conta que se encontra naquela posição de memória, e não uma outra. Para quem conhece, é parecido com um ponteiro, porém você não pode manipulá-lo e utilizá-lo para guardar outras coisas. Agora vamos a outro exemplo: Revisão de OO em Java - Prática

10 Qual é o resultado do código acima? O que aparece ao rodar? O que acontece aqui? O operador = copia o valor de uma variável. Mas qual é o valor da variável c1? É o objeto? Não. Na verdade, o valor guardado é a referência (endereço) para onde o objeto se encontra na memória principal. Na memória, o que acontece nesse caso: Quando fizemos c2 = c1, c2 passa a fazer referência para o mesmo objeto que c1 referencia nesse instante. Então, nesse código em específico, quando utilizamos c1 ou c2 estamos nos referindo a exatamente o mesmo objeto! Elas são duas referências distintas, porém apontam para o mesmo objeto! Compará-las com == irá nos retornar true, pois o valor que elas carregam é o mesmo! Outra forma de perceber é que demos apenas um new, então só pode haver um objeto Conta na memória. Atenção: não estamos discutindo aqui a utilidade de fazer uma referência apontar para o mesmo objeto que outra referência está apontando. Essa utilidade ficará mais clara quando passarmos variáveis do tipo referência como argumento para métodos. Podemos então ver outra situação: O operador == compara o conteúdo das variáveis, mas essas variáveis não guardam o objeto, e sim o endereço em que ele se encontra. Como em cada uma dessas variáveis guardamos duas contas criadas diferentemente, eles estão em espaços diferentes da memória, o que faz o teste no if valer false. As contas podem ser equivalentes no nosso critério de igualdade, porém eles não são o mesmo. Quando se trata de objetos, pode ficar mais fácil pensar que o == compara se os objetos (referências na verdade) são o mesmo, e não se são iguais. 10 Revisão de OO em Java - Prática

11 Para saber se dois objetos tem o mesmo conteúdo, você precisa comparar propriedade por propriedade. Veremos uma solução mais elegante para isso também. 10 Extra: Atributos de Classe Imagine a situação de nosso banco de também querermos controlar a quantidade de contas existentes no sistema. Como poderíamos fazer isto? A idéia mais simples: Aqui voltamos em um problema parecido com o da validação de CPF comentada na seção 2. Estamos espalhando um código por toda aplicação, e quem garante que vamos conseguir lembrar de incrementar a variável totaldecontas toda vez? Tentamos então, passar para a seguinte proposta: Quando criarmos duas contas, qual será o valor do totaldecontas de cada uma delas? Vai ser 1. Pois cada uma tem essa variável. A propriedade é de cada objeto. (Lembre-se é uma variável de instância!) Seria interessante então, que essa variável fosse única, compartilhada por todos os objetos dessa classe. Dessa maneira, quando mudasse através de um objeto, o outro enxergaria o mesmo valor. Para fazer isso em java, declaramos a variável como static. Quando declaramos um atributo como static, ele passa a não ser mais um atributo de cada objeto, e sim um atributo da classe (variável de classe), a informação fica guardada pela classe, não é mais individual para cada objeto. Para acessarmos uma propriedade estática, não usamos a palavra chave this, e sim o nome da classe: Revisão de OO em Java - Prática

12 Já que o atributo é privado, como podemos acessar essa informação a partir de outra classe? Precisamos de um getter para ele! Como fazemos então para saber quantas contas foram criadas? Note que através da chamada acima sempre precisamos criar uma conta antes de chamar o método! Isso não é legal, pois gostaria de saber quantas contas existem sem precisar ter acesso a um objeto conta. A idéia aqui é a mesma, transformar esse método que todo objeto conta tem, para ser um método de toda a classe. Usamos a palavra static de novo, mudando o método anterior. Para acessar esse novo método de classe: Repare que estamos chamando um método não com uma referência para uma Conta, e sim usando o nome da classe. Mais adiante no curso de POO abordaremos em mais detalhes os métodos de classe. 12 Revisão de OO em Java - Prática