Tópico 05 - Orientação à Objetos

Orientação à Objeto

Orientação à Objeto (OOP - Oriented Object Programming) é um conceito de programação que tem como princípio abstrair o mundo real em objetos com dados e comportamentos.

Na Orientação à Objetos, todos os componentes de um sistema possuem atributos que o descrevem e métodos que descrevem funcionalidades.

Em uma analogia com o mundo real, podemos utilizar qualquer tipo de entidade (um cachorro por exemplo) e descrever seus atributos e funcionalidades

Um cachorro pode ser descrito (atributos) como:

• Cor
• Raça
• Tamanho
• Peso

E suas funcionalidades (métodos):

• Correr
• Dormir
• Comer
• Brincar

Além de abstrações de objetos físicos do mundo real, também podemos criar classes abstraindo outros conceitos.

Uma transação financeira, por exemplo, pode ser descrita como:

Atributos:

• Valor
• Data
• Origem
• Destino

Funcionalidades:

• Confirmar
• Cancelar

Classes

O Java utiliza uma abordagem orientada à objetos com suporte a classes. Isso significa que os objetos criados usando java primeiro precisam ser declarados em forma de classe.

A classe representa um modelo de um objeto.

Usando a mesma analogia do cachorro do mundo real, uma classe é a estrutura que usamos pra descrever um cachorro.

Os diferentes cachorros existentes são os objetos criados a partir dessa estrutura.

Para criar uma classe utilizamos a seguinte sintaxe:

public class Cachorro {
    public String nome;
    public String cor;

    public void latir() {
        System.out.println("HOUH!");
    }
    
}

Repare que dentro da declaração da classe estamos declarando diferentes variáveis (aqui chamadas de atributos) e funções (aqui chamadas de métodos).

Criando um novo objeto a partir de uma classe

Com a classe criada, vamos utilizar a palavra new para criar um novo objeto. É necessário que o tipo de dados seja o mesmo nome da classe:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Cachorro doguinho = new Cachorro();
        doguinho.nome = "Paçoca";
        doguinho.latir();
    }
}

A variável doguinho nesse caso será do tipo Cachorro e conterá todos os atributos e métodos descritos na classe.

this

this é um atributo especial de uma classe, que representa um objeto dentro dele mesmo.

Sua definição pode parecer confusa, mas na prática o this é utilizado para eliminar a confusão entre os atributos da classe e os parâmetros usados em seus métodos.

Quando usamos a palavra this dentro de um método, estamos referenciando o próprio objeto que estiver sendo manipulado no momento.

public class Animal {
    public String nome;

    public void imprimeNome() {
      System.out.println("Meu nome é " + this.nome);
    }

}

No caso abaixo, o this é utilizado para diferenciar o atributo nome da classe do parâmetro nome do método editaNome, já que possuem a mesma grafia.

public class Animal {
    public String nome;

    public void imprimeNome(String nome) {
        /*
        this.nome refere-se ao atributo da classe
        nome refere-se ao parâmetro da função
        */
        this.nome = "Animal: " + nome;
    }
}

Princípios da Orientação à Objetos

• Polimorfismo
• Herança
• Encapsulamento
• Abstração

Herança

A herança permite à uma classe utilizar-se de todos os atributos e métodos de outra classe, funcionando como uma especialização da mesma.

public class Funcionario {
    public String nome;
    public String codigo;

    public void baterPonto() {
        //
    }
}
public class Professor extends Funcionario {
    String disciplina;
}

Tudo o que foi definido para uma classe é automaticamente herdado para a classe que à extende.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Professor duke = new Professor();
        duke.nome = "Duke";
        duke.baterPonto();
    }
}

super

Assim como this refere-se ao próprio objeto, a palavra super é utilizada para referenciar a superclasse (a classe herdada).

Ela é comumente usada para chamar o construtor da superclasse:

public class Funcionario {
  public String nome;
  public String codigo;

  public Funcionario(String nome, String codigo) {
    this.nome = nome;
    this.codigo = codigo;
  }
}

public class Professor extends Funcionario {
  public Professor(String nome, String codigo) {
    super(nome, codigo); // chama o construtor da superclasse
  }
}

Ao herdar de outra classe, o construtor da superclasse é sempre chamado — de forma implícita ou explícita com super(...).

Polimorfismo

Polimorfismo é a capacidade de criar funções com o mesmo nome usando diferentes assinaturas ou sobrescrevendo as assinaturas das classes herdadas. O Java permite implementar polimorfismo no código usando:

• Sobrecarga
• Sobreposição

Sobrecarga

Polimorfismo por sobrecarga é a capacidade de criar métodos em uma mesma classe com diferentes parametros:

public class Funcionario {
    public void baterPonto() {

    }

    public void baterPonto(int hora, int minuto) {

    }
}

Sobreposição

Polimorfismo por sobreposição é a capacidade de re-criar métodos de uma classe heradada. Diferente da sobrecarga, o método sobreescrito deve manter os mesmo parâmetros do original.

public class Professor extends Funcionario {
    @Override
    public void baterPonto() {
        System.out.println("Apenas em horário de aula");
    }
}

O método sobreposto acompanha a anotação @Override

Encapsulamento

Encapsulamento é a capacidade de esconder atributos, métodos e classes para outras classes e packages.

public class Funcionario {
    private String nome;
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Funcionario duke = new Funcionario();
        duke.nome = "Duke"; // ERRO
    }
}

Modificadores de Acesso

Modificadores de acesso tem como objetivo definir o nível de acesso de uma classe, atributo ou método a partir de outra classe.

Atributos ou métodos definidos como private não podem ser acessados de fora do objeto.

Atributos ou métodos definidos como protected podem ser acessados no mesmo package e pelas subclasses, mesmo que estejam em packages diferentes.

Atributos ou métodos definidos como public podem ser acessados de qualquer lugar.

GETTERS e SETTERS

É comum utilizar-se dos chamados Getters e Setters para acessar e modificar o valor de atributos privados.

public class Funcionario {
    private String nome;

    public String getNome() {
        return nome;
    }

    public void setNome(String nome) {
        this.nome = nome;
    }
}

Os métodos get (getters) de um atributo geralmente inicial com a palavra get.

Os métodos set (setters) de um atributo geralmente iniciam com a palavra set.

Ambas as situações são apenas uma convenção bem conhecida na programação.

Abstração

A abstração é a capacidade de reduzir detalhes de uma implementação de forma que o código possa atingir menor complexidade e maior reusabilidade. O Java possui duas formas principais de atingir abstração:

• Classes abstratas
• Interfaces

Classes Abstratas

Uma classe abstrata não pode ser instanciada. Ela é utilizada apenas para ser herdada por outras classes.

public abstract class BaseFuncionario {
  public String nome;
  public String codigo;
  public void baterPonto() {
    PontoEletronico.registrarPonto(Date.now(), codigo);
  };
}

É usada quando queremos criar uma classe base, definindo atributos e métodos que serão herdados por outras classes, sem permitir objetos instanciáveis.

Uso de Classes Abstratas

Ao usar a palavra extends para que nossa classe herde de uma classe abstrata, podemos herdar métodos e atributos da classe base.

public class Professor extends BaseFuncionario {
  // Atributos nome e codigo são herdados
  // Método baterPonto já está implementado por herança
}

Métodos Abstratos

Também é possível definir métodos abstratos dentro de uma classe abstrata, definindo apenas sua assinatura (tipo, nome e parâmetros). Neste caso, será necessário que os herdeiros implementem o método em suas classes.

public abstract class BaseFuncionario {
  public String nome;
  public String codigo;
  public abstract void baterPonto();
}

Interfaces

Uma interface é uma classe abstrata que não possui atributos e métodos concretos. Todos os métodos definidos são, por padrão, abstratos e precisam ser implementados pelas classes que implementam essa interface.

public interface Funcionario {
  public void baterPonto();
}

Geralmente é usada quando precisamos definir métodos comuns para classes que não possuem relação entre si.

Uso de Interfaces

Uma das vantagens do uso de interfaces é a possibilidade de implementar múltiplas interfaces em uma classe.

public class Professor implements Funcionario, Desenvolvedor {
  public void baterPonto() {
    PontoEletronico.registrarPonto(Date.now());
  }
  public void desenvolver() {
    Codigo.escrever();
  }
}

Comparativo entre Estruturas OOP

Apesar de não herdarem de classes, as interfaces podem herdar de outras interfaces (interface Filha extends Pai) e uma classe pode implementar várias interfaces (implements A, B).

O que aprendemos hoje

• O que é orientação à objetos;
• Orientação à classe no java;
• Herança, poliforfismo e encapsulamento;
• Classes abstratas e Interfaces;