Introdução ao Paradigma de Orientação a Objetos

1. Introdução ao Paradigma de Orientação a Objetos Disciplina: ProgramaçãoOrientada a Objetos Prof. Ricardo Satoshi Oyakawa

2. Conteúdo • Histórico de OO • Vantagens de OO • Linguagens OO • Conceitos Básicos de OO • Reflexão

3. Histórico de OO • A OO surgiu no final da década de 60, quando doiscientistas dinamarqueses criaram a linguagem Simula(Simulation Language) • 1967 - Linguagem de Programação Simula-67-conceitosde classe e herança • O termo Programação Orientada a Objetos (POO) éintroduzido com a linguagem Smalltalk (1983) • FINS DOS ANOS 80 Paradigma de Orientação aObjetos • abordagem poderosa e prática para odesenvolvimento de software

4. Histórico de OO • Surgiram linguagens híbridas: • C++ (1986), Object-Pascal (1986) • Surgiram diversos Métodos de Análise e Projeto OO • CRC (Class Responsability Collaborator, Beecke eCunningham, 1989) • OOA (Object Oriented Analysis, Coad e Yourdon, 1990) • Booch (1991) • OMT (Object Modeling Technique, Rumbaugh, 1991) • Objectory (Jacobson, 1992) • Fusion (Coleman, 1994) • UML (Unified Modeling Language, 1997)

5. Vantagens de OO • Abstração de dados: os detalhes referentes àsrepresentações das classes serão visíveis apenas a seusatributos; • Compatibilidade: as heurísticas para a construção dasclasses e suas interfaces levam a componentes desoftware que são fáceis de se combinar; • Flexibilidade: as classes delimitam-se em unidadesnaturais para a alocação de tarefas dedesenvolvimentode software;

6. Vantagens de OO • Reutilização: o encapsulamento dos métodos erepresentação dos dados para a construção de classesfacilitam o desenvolvimento de software reutilizável,auxiliando na produtividade de sistemas; • Extensibilidade: facilidade de estender o software devidoa duas razões: • herança: novas classes são construídas a partir das que jáexistem; • as classes formam uma estrutura fracamente acoplada o quefacilita alterações; • Manutenibilidade: a modularização natural em classesfacilita a realização de alterações no software.

7. Vantagens de OO • Melhoria de comunicação entre desenvolvedores eclientes; • Redução da quantidade de erros no sistema, diminuindoo tempo nas etapas de codificação e teste; • Maior dedicação à fase de análise, preocupando-se coma essência do sistema; • Mesma notação é utilizada desde a fase de análise até aimplementação.

8. Linguagens OO • Existem diversas linguagens OO, tais como: • Smalltalk (1972) • Ada (1983) • Eiffel (~1985) • Object Pascal (1986) • Common Lisp (1986) • C++ (~1989) • Java

9. Conceitos Básicos • Orientação a Objetos (OO) é uma abordagem deprogramação que procura explorar nosso lado intuitivo.Os objetos da computação são análogos aos objetosexistente no mundo real. • No enfoque de OO, os átomos do processo decomputação são os objetos que trocam mensagensentre si. • Essas mensagens resultam na ativação de métodos, osquais realizam as ações necessárias. • Os objetos que compartilham uma mesma interface, ouseja, respondem as mesmas mensagens, são agrupadosem classes.

10. Conceitos Básicos • Objeto é algo DINÂMICO: é criado por alguém, temuma vida, e morre ou é morto por alguém. Assim,durante a execução do sistema, os objetos podem: • Ser construídos • Executar ações • Ser destruídos • Tornar inacessíveis

11. Conceitos Básicos • Objetos e Classes Automóvel Marca Placa Palio JWO-4567 Parati KLJ-0978 Celta JDK-6543 CLASSE OBJETOS (Instâncias da classe Automóvel)

12. Conceitos Básicos • Objetos: • Tudo em OO é OBJETO • Objeto, no mundo físico, é tipicamente um produtore consumidor de itens de informação • Definição (mundo do sofware) • “Qualquer coisa, real ou abstrata, a respeito daqual armazenamos dados e métodos que osmanipulam” Martin, Odell (1995) • Abstração de uma entidade do mundo real demodo que essa entidade possue váriascaracterísticas

13. Conceitos Básicos • Classes: • Agrupamento de objetos similares. • Todo objeto é uma instância de uma Classe. • Os objetos representados por determinada classediferenciam-se entre si pelos valores de seusatributos. • Conjunto de objetos que possuem propriedadessemelhantes (ATRIBUTOS), o mesmocomportamento (MÉTODOS), os mesmosrelacionamentos com outros objetos e a mesmasemântica.

14. Conceitos Básicos Portas Quartos Salas Localização Cozinha Telhado Reformar Limpar Pintar Mobilhar • Exemplo 1 Casa Casa Amarela Casa do Presidente Casa da Maria

15. Conceitos Básicos • Atributos e Métodos: Exemplo 2 Automóvel Proprietário Marca Placa Ano Registrar Transferir_Proprietário Mudar_Placa ATRIBUTOS MÉTODOS

16. Conceitos Básicos • Atributos e Métodos: Exemplo 3 Figura Largura Altura Posicao_X Posicao_Y Cor_preenchimento Mover Redimensionar ATRIBUTOS MÉTODOS

17. Conceitos Básicos • Atributos: • Representam um conjunto de informações, ou seja,elementos de dados que caracterizam um objeto • Descrevem as informações que ficam escondidas emum objeto para serem exclusivamente manipuladopelas operações daquele objeto • São variáveis que definem o estado de um objeto, ouseja, são entidades que caracterizam os objetos • Cada objeto possue seu próprio conjunto deatributos

18. Conceitos Básicos • Métodos: • Quando um objeto é mapeado dentro do domínio dosoftware, os processos que podem mudar a suaestrutura de dados são denominados Operações ouMétodos • Métodos são invocados por Mensagens • Cada objeto possue seu próprio conjunto de métodos • Definições: São procedimentos definidos edeclarados que atuam sobre um objeto ou sobre umaclasse de objetos

19. Conceitos Básicos • Três elementos chaves de OO são: • Encapsulamento • Herança • Polimorfismo

20. Conceitos Básicos • Encapsulamento: • Objetos encapsulam seus atributos; • Propriedade segundo a qual os atributos de umaclasse são acessíveis apenas pelos métodos daprópria classe; • Outras classes só podem acessar os atributos de umaclasse invocando os métodos públicos; • Restringe a visibilidade do objeto mas facilita o reuso • Os DADOS e os MÉTODOS são empacotados sob umnome e podem ser reusados como uma especificaçãoou componente de programa.

21. Conceitos Básicos • Herança: • É o mecanismo pelo qual uma subclasseherda todas as propriedades da superclasse eacrescenta suas próprias e exclusivas características. • As propriedades da superclasse não precisam serrepetidas em cada subclasse. • Por exemplo, JanelaRolante e JanelaFixa sãosubclasses de Janela. Elas herdam as propriedades deJanela, como uma região visível na tela. JanelaRolanteacrescenta uma barra de paginação e um afastamento.

22. Conceitos Básicos Veículo Proprietário Marca Placa • Herança Automóvel n_passageiros Caminhão n_eixos Semi-reboque Capacidade

23. Conceitos Básicos • Polimorfismo: • Geralmente representa a qualidade ou estado de um objeto ser capaz de assumir diferentes formas. • Mais especificamente, propriedade segundo o qual vários métodos podem existir com o mesmo nome. • Ao receber uma mensagem para efetuar uma Operação, é o objeto quem determina como a operação deve ser efetuada; • Permite a criação de várias classes com interfaces idênticas, porém objetos e implementações diferentes. • Exemplos: • O operador “+” pode ser usado com inteiros, pontos-flutuantes ou strings. • A operação mover pode atuar diferentemente nas classes Janela e PeçadeXadrez.

24. Conceitos Básicos Veículo Verificar() Reparar() Limpar() • Polimorfismo Automóvel Verificar() Reparar() Limpar() Bicicleta Verificar() Reparar() Limpar()

25. Conceitos Básicos • Analogia dos conceitos principais no paradigmaorientado a objeto e no paradigma tradicional deprogramação

26. Reflexão • A tecnologia de OO é bastante recente e “veiopara ficar” • OO impõe qualidade, produtividade eprofissionalismo na construção de sistemas • Existem métodos, técnicas e ferramentas desoftware OO que acompanham o processo dedesenvolvimento do software desde a análiseaté a implementação