diego/disciplinas/2014_2/... · Created Date: 8/11/2014 6:43:08 PM

Ementa Oficial

•Revisão de Conceitos de Orientação a Objetos. •Programação com Tipos Genéricos. •Programação com APIs para Conteiners. •Revisão de Princípios de Projeto Orientado a Objetos. •Padrões de Projeto. •Frameworks. •Linhas de Produto. •Aplicações e Estudo de Casos.

2012.2 Técnicas de Programação Avançada 3

Organização do curso

Parte I – Orientação a objetos Parte II – Padrões de Projetos e Outros Conceitos



Parte I – Orientação a objetos •Revisão de O.O.: Classes e Objetos, Métodos, Encapsulamento •Herança e Hierarquia de Classes •Diagrama de classes em UML •Tipos Genéricos •Coleções •Polimorfismo



Parte II – Padrões de Projeto

•Princípios de Programação Orientada a Objetos •Introdução aos padrão de projeto •Padrões Grasp •Frameworks •Linhas de Produtos


Avaliação

2 provas (P1,P2) 1 trabalho (T1) Média: (P1+P2+T1)/3 Reposição apenas via procedimento oficial


Bibliografia

Linguagens de Programação - Conceitos e Técnicas. Flávio Varejão. Editora Campus Use a Cabeça ! Padrões de Projetos (Design Patterns) - 2ª Ed. Elisabeth Freeman e Eric Freeman. Editora: Alta Books Padrões de Projeto – Soluções reutilizáveis de software orientado a objetos. Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson. Editora Bookman Fundamentos do Desenho Orientado a Objeto com UML. Melir Page-Jones. Makron Books


Técnicas de Projeto e Implementação de Sistemas I

TCC-0640XX Prof.: Diego Passos

www.ic.uff.br/~dpassos [email protected]

Conteúdo: Revisão de Orientação a Objetos

Slides modificados a partir do material original do Professor Anselmo Montenegro.

Introdução

04/08/2014 Programação de Computadores II 2

Programação Estruturada Composição dos Programas:

Um programa é composto por um conjunto de rotinas A funcionalidade do programa é separada em rotinas Os dados do programa são variáveis locais ou globais

Fluxo de Execução:

O programa tem início em uma rotina principal A rotina principal chama outras rotinas Estas rotinas podem chamar outras rotinas, sucessivamente Ao fim de uma rotina, o programa retorna para a chamadora

Paradigmas de programação

Introdução


Programação Orientada a Objetos Composição do programa:

A funcionalidade do programa é agrupada em objetos Os dados do programa são agrupados em objetos Os objetos agrupam dados e funções correlacionados

Fluxo de Execução:

Similar ao anterior Os objetos colaboram entre si para a solução dos objetivos A colaboração se realiza através de chamadas de rotinas


Introdução


OO

Estruturada

• Encapsulamento

• Herança

• Polimorfismo

• Seqüencia

• Decisão

• Repetição


Introdução


O ser humano se relaciona com o mundo através do conceito de objetos.

Estamos sempre identificando objetos ao nosso redor. Para isso:

atribuímos nomes classificamos em grupos – classes.

Objetos

Introdução


Definição Um objeto é a representação computacional de um elemento ou processo do mundo real Cada objeto possui um conjunto de características e comportamentos

Objetos


Características de um objeto

Definição

Uma característica descreve uma propriedade de um objeto, ou seja, algum elemento que descreva o objeto

Exemplo de características de um objeto identificado como carro:

Cor Marca Número de portas Ano de fabricação e tipo de combustível

Orientação a Objetos


Comportamento de um objeto

Definição:

Um comportamento representa uma ação ou resposta de um objeto a uma ação do mundo real.

Exemplos de comportamento para o objeto carro

Acelerar Parar Andar Estacionar



Características e comportamentos de objetos

Exemplos: Cachorros

características: nome, cor, raça comportamentos: latir, correr

Bicicletas

características: marcha atual, velocidade atual comportamentos: trocar marcha, aplicar freios



Mapeamento entre objetos reais e computacionais


Características

Comportamento

Objeto no Mundo Real

Atributos

Métodos

Objeto Computacional


Identificação

Identificar as características e o comportamento de objetos do mundo real é o primeiro passo da programação OO. Observe um objeto e pergunte:

1. Quais os possíveis características deste objeto e quais estados elas assumem?

2. Quais comportamentos (ações) que ele pode executar?


Introdução


Conceitos


Classes

Objetos não são considerados isoladamente Um processo natural é identificar características e comportamentos semelhantes entre objetos Objetos com características e comportamentos semelhantes são agrupados em classes



Classes

A unidade fundamental em programação em orientação a objetos (POO) é a classe. Classes contém: Atributos: determinam o estado do objeto;

Métodos: semelhantes a procedimentos em linguagens

convencionais, são utilizados para manipular os atributos.


Classes Orientação a Objetos


Anda Para Acelera Estaciona

Carro

Número de Rodas

Cor

Cor Lateral



Classes

Aluno

Nome Matrícula Nota Média

João 193.31.098-7 7,6

Maria 195.31.022-5 8,7


Classes

As classes proveem a estrutura para a construção de objetos - estes são ditos instâncias das classes

Classe

Aluno Nome Matrícula Nota Média

setNome(nome) getNome() ...

atributos

métodos

Instâncias

João 193.31.098-7 7,6

Maria 195.31.022-5 8,7



Objetos

Bicicleta

Marcha Velocidade

mudarMarcha() mudarVelocidade() ...

campos (atributos)

métodos

Instâncias

3ª 20 km/h

Classe

7ª 35 km/h

Bicicleta B

Bicicleta A



Objetos como instâncias de classes

Um objeto é uma instância de uma única classe.

Uma instância de um objeto é uma unidade de programação que é armazenada em uma variável. Um programa orientado a objetos é composto por um conjunto de objetos que interagem entre si.



Colaboração entre objetos

Um programa OO é um conjunto de objetos que colaboram entre si para a solução de um problema Objetos colaboram através de trocas de mensagens A troca de mensagem representa a chamada de um método


Motorista

Carro

Freia


Mensagens Orientação a Objetos

Um envio de mensagem sempre possui:

Um emissor Um receptor Um seletor de mensagens (nome do método chamado) Parâmetros (opcionais)

Uma mensagem pode retornar um valor


Objetos

Métodos operam no estado interno de um objeto e servem como mecanismo de comunicação entre objetos.

Bibicleta B

7º 35 km/h

João

João 30 anos

mudarMarcha



Classes em Java Orientação a Objetos

Qualificador_de_acesso class Nome_Da_Classe

{

// atributos da classe

// métodos da classe

}

// Class Lampada

public class Lampada

{

// Atributos

boolean acesa;

// Métodos

public void ligar()

{ acesa = true; }

public void desligar()

{ acesa = false; }

}

// Class Bicicleta

class Bicicleta

{

// Atributos

int velocidade = 0;

int marcha = 1;

// Métodos

void mudarMarcha(int novoValor)

{ marcha= novoValor; }

Void aumentaVelocidade(int incremento)

{ velocidade+= incremento; }

}


Criando Objetos em Java Orientação a Objetos

Para instanciarmos um novo objeto devemos utilizar o operador new, como nos exemplos abaixo:

NomeDaClasse nomeDoObjeto = new NomeDaClasse(); Criando dois objetos bicicleta:

Bicicleta bicicleta1 = new Bicicleta(); Bicicleta bicicleta2 = new Bicicleta();

Invocando seus métodos:

bicicleta1.mudarMarcha(2); bicicleta2.aumentaVelocidade(5);


Resumindo ... Orientação a Objetos

A classe provê a estrutura para a construção de objetos. Um objeto é uma instância de uma classe. Contém um estado (valores de seus atributos). Expõe o seu comportamento através de métodos (funções).

Introdução


Conceitos


Encapsulamento Orientação a Objetos

É um princípio fundamental da OO:

Esconder o estado interno (valores dos atributos). Obrigar que interações com os atributos sejam executadas através de métodos. Com o encapsulamento um objeto determina a permissão que outros objetos terão para acessar seus atributos (estado).


Encapsulamento Orientação a Objetos

Definição

É a utilização de técnicas de programação e mecanismos de linguagem de programação para agrupar e restringir acesso à atributos métodos e classes

Objetivo:

Reduzir a complexidade externa (interface) das classes Preservar a integridade dos dados internos dos objetos


Tipos de encapsulamento Orientação a Objetos

Encapsulamento de atributos: métodos de acesso Encapsulamento de métodos: classes Encapsulamento de classes: pacotes


Encapsulamento de Dados Orientação a Objetos

Atributos e Métodos

Os métodos formam uma “cerca” em torno dos atributos

Os atributos não podem ser manipulados diretamente

Os atributos somente podem ser alterados ou consultados através dos métodos do objeto



Proteger os atributos

Permitir acesso aos atributos através dos métodos

Pessoa

- nome: String - idade: int

+definirNome(nome: Sting): void

+retornarNome(): String

+definirIdade(idade: int): void

+retornarIdade(): int

...


Encapsulamento de Dados. Orientação a Objetos

Um objeto X é denominado cliente de um objeto Y se utiliza métodos de Y Pelo encapsulamento:

Clientes de um objeto podem utilizar seus métodos sem conhecer os detalhes de sua implementação A implementação de um objeto pode ser alterada sem o conhecimento de seus clientes, desde que a interface visível seja mantida



Pedido de Serviço

Interface Visível

Implementação

Introdução


Conceitos


Herança Orientação a Objetos

Diferentes classes podem ter diversas semelhança

Duas ou mais classes poderão compartilhar os mesmos atributos e/ou os mesmos métodos.

Herança: Permite a uma classe herdar o estado (atributos) e o comportamento (métodos) de outra classe.

– Superclasse

– Subclasse

– Ancestral

– Descendente



Aluno Curso Matrícula Nota Média

Professor Formação Área de interesse Departamento

Pessoa

Nome Idade



Professor

- nome: String - idade: int - formação: String





+definirFormacao(f: Sting): void

+retornarFormacao(): String

...

Aluno

- nome: String - idade: int - curso: String





+definirCurso(c: Sting): void

+retornarCurso(): String

...



Professor

- nome: String - idade: int - formação: String







...

Aluno

- nome: String - idade: int - curso: String





+definirCurso(c: Sting): void


...



Aluno - curso: String

Professor - formação: String

Pessoa








+definirCurso(f: Sting): void




Pessoa






Aluno - curso: String

+definirCurso(f: Sting): void


João

25

Sistemas de Informação

Instâncias de Aluno

Maria

20

Sistemas de Informação



//SuperClass.java

public class SuperClass

{

// Atributos e métodos

}

//SubClass.java public class SubClass extends SuperClass

{

// Atributos e métodos

}



class Pessoa { String nome; int idade; void definirNome(String valor) { nome = valor; } String retornarNome() { return nome; } void definirIdade(int valor) { idade = valor; } int retornarIdade() { return idade; } }

class Aluno extends Pessoa { String curso; void definirCurso(String valor) { curso = valor; } String retornarCurso() { return curso; } }



Aluno joao = new Aluno(); joao.definirNome(“João”); joao.definirIdade(25); joao.definirCurso(“Sistemas de Informação”); Aluno maria = new Aluno(); maria.definirNome(“Maria”); maria.definirIdade(20); maria.definirCurso(“Ciência da Computação”);

João 25 Sistemas de Informação

Maria 20 Ciência da Computação



Eletrodoméstico

Voltagem Garantia

Ligar Desligar

Liquidificador

Fabricante Cor

Auto Limpeza Velocidade


Superposição de atributos e métodos Orientação a Objetos

Atributos com mesmo nome de atributos de superclasses escondem o atributo da superclasse

O acesso ao atributo da superclasse se faz com o uso do operador super

04/08/2014 © UFF/IC

public class Automovel extends VeiculoTerrestre {

public String licenca;

public Automovel(){

super.licenca="LAL1229";

}

}


Herança e Generalização Orientação a Objetos

Uma generalização é um relacionamento entre itens gerais (superclasse) e itens mais específicos (subclasses) É representada por uma linha sólida com um triângulo vazado apontando para o item mais geral.

“é um”

“é um tipo de”

superclasse

subclasse

04/08/2014 © UFF/IC


Classes Abstratas Orientação a Objetos

São classes que existem apenas conceitualmente para definir conjuntos de métodos e propriedades

Uma classe abstrata é uma classe que não tem instâncias diretas

Entretanto, suas classes descendentes podem ter instâncias diretas



public abstract class Empregado {

public Empregado (String nome, double salario) { this.numero = ++contador;

this.nome = nome;

this.salario = salario; }

public abstract void aumentaSalario(double percentual);

}

public class Vendedor extends Empregado{

public void aumentaSalario (double percentualDeAumento)

{ percComissao = percComissao * (1+percentualDeAumento/100);}

}

public class Gerente extends Empregado {

public void aumentaSalario(double percentual) {

double novoSalario = getSalario() * (1+2 * percentual/100);

setSalario(novoSalario);

}

}


Interfaces Orientação a Objetos

Uma interface apenas propõe os métodos que devem ser implementados pelas classes que desejarem

Uma interface define um tipo.



public interface Ordenavel {

public int comparar(Ordenavel b);

}

public class Empregado implements Ordenavel {

...

public int comparar(Ordenavel b) {

Empregado e = (Empregado)b;

if (salario < e.salario) return -1;

if (salario > e.salario) return 1;

return 0;

} ...

}

public class Ordenacao {

public static void ordena(Ordenavel[] a)

{ ... if (a[i].comparar(a[i+]) > 1) ... }

}


Classes Abstratas, concretas e interfaces Orientação a Objetos

Classes Abstratas Vs Classes Concretas

– Uma classe abstrata é uma classe que não tem instâncias diretas, mas cujas classes descendentes podem ter instâncias diretas.

– Uma classe concreta é uma classe que pode ser instanciada.

Classes Abstratas Vs Interfaces

– A classe abstrata pode possuir métodos não abstratos, bastando ter apenas um método abstrato para ser considerada como tal.

– Um interface apenas propõe os métodos que devem ser implementados pelas classes que desejarem.

– Uma interface define um tipo.


Modificadores de Acesso Orientação a Objetos

Uma classe pode ser:

public acessada por qualquer outra classe.

nenhum modificador (package-private) acessada somente dentro do seu pacote.



Atributos e Métodos podem ser:

public acessados por qualquer outra classe.

nenhum modificador (package-private) acessados somente dentro do seu pacote.

private acessados somente dentro de suas próprias classes.

protected

acessados somente dentro do seus pacotes e por suas subclasses.



Não Não Não Sim private

Não Não Sim Sim nenhum

Não Sim Sim Sim protected

Sim Sim Sim Sim public

todos subclasse pacote

Classe/ Atributos ou

métodos

modificador



Não Não Não Sim private

Não Não Sim Sim nenhum

Não Sim Sim Sim protected

Sim Sim Sim Sim public

Gamma AlphaSub Beta

Alpha

modificador

Alpha

Beta

AlphaSub

Gamma

SubClass


Construtores Orientação a Objetos

class Pessoa { String nome; int idade; public Pessoa (String nome, int idade) { this.nome = nome; this.idade = idade; } public Pessoa () { this.nome = “João”; this.idade = 25; } }

Pessoa maria = new Pessoa(“Maria”, 20); Pessoa joao = new Pessoa();



Devem ter o mesmo nome da classe que inicializam. Podem ter parâmetros. Não tem retorno. Se não é declarado nenhum construtor, a linguagem provê um construtor padrão sem argumentos que não faz nada.



import java.util.*; public class AloMundo { private String mensagem = “ ”; public AloMundo () { Date data = new Date(); mensagem = "Alô, Mundo” + data.toString() ;

}

public void mostrarMensagem () { System.out.println( mensagem ); } }

Classe

Pacotes

Métodos

Variáveis

Construtores

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