Técnicas de Programação II
Aula 06 – Orientação a Objetos e Classes
Edirlei Soares de Lima
<edirlei.lima@uniriotec.br>
Orientação a Objetos
•
•
•
O ser humano se relaciona com o mundo através do conceito de
objetos.
Damos nomes a esses objetos e os classificamos em grupos
(classes).
Os objetos possuem:
–
–
Características pelas quais os identificamos (Atributos);
•
O objeto Pessoa possui RG, nome, data de nascimento...
•
O objeto Carro possui tipo, cor, quantidade de portas...
Finalidades para as quais os utilizamos (Comportamentos);
•
Um objeto do tipo Pessoa pode andar, correr ou dirigir carros.
•
Um objeto do tipo Carro pode ligar, desligar, acelerar, frear.
Classes e Objetos
•
•
A unidade fundamental da programação orientada a objetos é
a classe.
Classe: Carro
Atributos:
Tipo
A classe define o que os objetos devem
ter (exemplo: tipo, cor, placa e número
de portas...) e quais operações eles
podem realizar.
Cor
Placa
N° Portas
.
..
Métodos:
Acelerar()
Frear()
TrocarMarcha(x)
Buzinar()
•
As classes definem a estrutura básica
para a construção de objetos.
.
..
Classes e Objetos
•
Objetos são instâncias da classe.
Classe Carro
Objeto Carro1
Objeto Carro2
Objeto Carro3
Classes e Objetos
•
A classe é o modelo ou molde de construção de objetos. Ela
define as características e comportamentos que os objetos
irão possuir.
•
•
Sob o ponto de vista da programação orientada a objetos, um
objeto não é muito diferente de uma variável normal.
Um programa orientado a objetos é composto por um
conjunto de objetos que interagem entre si.
Classes e Objetos
•
Para manipularmos objetos em Java precisamos declarar
variáveis de objetos.
•
•
Uma variável de objeto é uma referência para um objeto.
A declaração de uma variável de objeto é semelhante a
declaração de uma variável normal:
Carro carro1; /* carro1 não referencia nenhum objeto,
o seu valor inicial é null */
•
A simples declaração de uma variável de objeto não é
suficiente para a criação de um objeto.
Classes e Objetos
•
•
A criação de um objeto deve ser explicitamente feita através
do operador new:
Carro carro1; /* carro1 não referencia nenhum objeto,
o seu valor inicial é null */
carro1 = new Carro(); /* instancia o objeto carro1 */
O operador new aloca o objeto em memória e retorna uma
referência para o mesmo:
Carro
Tipo = XYZ
Cor = Branco
Placa = ABC123
carro1
N° Portas = 2
.
..
Classes e Objetos
•
Como as variáveis de objeto são referências, as operações de
atribuição entre elas não criam novos objetos:
Carro carro1, carro2, carro3;
carro1 = new Carro();
carro2 = carro1; /* carro2 passa a referenciar o mesmo
objeto referenciado por carro1 */
Carro
carro1
Tipo = XYZ
Cor = Branco
Placa = ABC123
N° Portas = 2
carro2
carro3
null
.
..
Classes e Objetos
•
•
Um objeto expõe o seu comportamento através de métodos
(funções).
É possivel invocar métodos dos objetos instanciados:
Carro carro1 = new Carro();
Carro carro2 = new Carro();
carro1.mudarMarcha(2);
carro1.aumentaVelocidade(5);
carro2.mudarMarcha(4);
carro2.aumentaVelocidade(10);
Criação de Classes
public class Carro {
Declaração
private String tipo;
private String cor;
private String placa;
private int portas;
private int marcha;
private double velocidade;
Atributos
Classe: Carro
Atributos:
Tipo
Cor
Placa
N° Portas
public void Acelerar()
{
velocidade += marcha * 10;
}
.
..
public void Frear()
{
velocidade -= marcha * 10;
}
Métodos
Métodos:
Acelerar()
Frear()
TrocarMarcha(x)
Buzinar()
...
}
.
..
Modificadores de Acesso
public class Carro {
O modificador public declara que a classe
pode ser usada por qualquer outra classe.
Sem public, uma classe pode ser usada
somente por classes do mesmo pacote
public double velocidade;
O modificador public declara que o
atributo pode ser acessado por métodos
externos à classe na qual ele foi definido.
private String cor;
O modificador private declara que o
atributo não pode ser acessado por
métodos externos à classe na qual ele foi
definido.
public void Acelerar()
{
velocidade += marcha * 10;
}
O modificador public declara que o
método pode ser executado por métodos
externos à classe na qual ele foi definido.
public void Frear()
{
velocidade -= marcha * 10;
}
}
Encapsulamento!
Métodos Set/Get
public class Carro {
...
public double GetVelocidade()
{
return velocidade;
}
Classe: Carro
Atributos:
Tipo
Cor
Placa
N° Portas
public int GetMarcha()
{
return marcha;
}
.
..
public void TrocarMarcha(int novaMarcha)
{
marcha = novaMarcha;
}
Métodos:
Acelerar()
Frear()
TrocarMarcha(x)
Buzinar()
...
}
.
..
Método Construtor
Mesmo nome da classe
e sem nenhum retorno.
public class Carro {
..
.
Classe: Carro
public Carro(String ntipo, String ncor,
String nplaca, int nportas)
{
tipo = ntipo;
cor = ncor;
Atributos:
Tipo
Cor
Placa
N° Portas
placa = nplaca;
portas = nportas;
.
..
Métodos:
Acelerar()
Frear()
TrocarMarcha(x)
Buzinar()
marcha = 1;
velocidade = 0;
}
...
.
..
}
Métodos Estáticos
Método estático para calcular
a distancia entre dois carros.
public class Carro {
..
.
public static double Distancia(Carro c1,
Carro c2)
{
return Math.sqrt(Math.pow(c1.GetX() – c2.GetX(), 2) +
Math.pow(c1.GetY() – c2.GetY(), 2));
}
...
}
System.out.println("Distancia: " + Carro.Distancia(MeuCarro1,
MeuCarro2));
Herança
•
Herança é um mecanismo que permite a uma classe herdar
todos os atributos e métodos de outra classe.
Transporte
Aquático
Terrestre
Aéreo
Avião
Barco
Carro
Herança
Abstrato
Transporte
.
.
.
.
.
.
Terrestre
Carro
Moto
Concreto
Herança
public class Transporte {
protected int capacidade;
protected int velocidade;
O modificador protected
determina que apenas a
própria classe e as classes
filhas poderão ter acesso
ao atributo.
public Transporte()
{
velocidade = 0;
}
public int GetCapacidade()
{
Classe: Transporte
return capacidade;
}
public void SetCapacidade(int cap)
{
Atributos:
Capacidade
Velocidade
capacidade = cap;
}
public int GetVelocidade()
Métodos:
{
return velocidade;
}
GetCapacidade()
SetCapacidade(c)
GetVelocidade()
}
Herança
public class Terrestre extends Transporte{
protected int numRodas;
A classe Terrestre
herda as características
da classe Transporte.
public Terrestre(int rodas)
{
super();
numRodas = rodas;
}
Chamada ao método
construtor da classe
pai (Transporte).
public int GetNumRodas()
{
Classe: Terrestre
return numRodas;
}
Atributos:
N° Rodas
public void SetNumRodas(int num)
{
Métodos:
numRodas = num;
GetNumRodas()
SetNumRodas(n)
}
}
Herança
public class Carro extends Terrestre{
A classe Carro herda as
características da
classe Terrestre.
private String cor;
private String placa;
private int marcha;
Chamada ao método
construtor da classe
pai (Terrestre).
public Carro(String ncor, String nplaca)
{
super(4);
cor = ncor;
placa = nplaca;
marcha = 0;
Classe: Carro
Atributos:
Cor
Placa
}
public int GetMarcha()
{
return marcha;
Marcha
}
Métodos:
GetMarcha()
TrocaMarcha(n)
Acelerar()
public void TrocarMarcha(int novaMarcha)
{
marcha = novaMarcha;
}
...
Frear()
Herança
...
public void Acelerar()
{
Classe: Carro
velocidade += marcha * 10;
Atributos:
Cor
}
Placa
Marcha
public void Frear()
{
Métodos:
GetMarcha()
TrocaMarcha(n)
Acelerar()
velocidade -= marcha * 10;
}
}
Frear()
Herança
public class Moto extends Terrestre{
A classe Moto herda as
características da
classe Terrestre.
private String cor;
private String placa;
private int marcha;
Chamada ao método
construtor da classe
pai (Terrestre).
public Moto(String ncor, String nplaca)
{
super(2);
cor = ncor;
placa = nplaca;
marcha = 0;
Classe: Moto
Atributos:
Cor
Placa
}
public int GetMarcha()
{
return marcha;
Marcha
}
Métodos:
GetMarcha()
TrocaMarcha(n)
Acelerar()
public void TrocarMarcha(int novaMarcha)
{
marcha = novaMarcha;
}
...
Frear()
Herança
...
public void Acelerar()
{
Classe: Moto
velocidade += marcha * 5;
Atributos:
Cor
}
Placa
Marcha
public void Frear()
{
Métodos:
GetMarcha()
TrocaMarcha(n)
Acelerar()
velocidade -= marcha * 5;
}
}
Frear()
Herança
public static void main(String[] args) {
Carro meuCarro = new Carro("Vermelho", "ABC-1234");
Moto minhaMoto = new Moto("Preto", "XYZ-9876");
meuCarro.TrocarMarcha(1);
meuCarro.Acelerar();
meuCarro.Acelerar();
minhaMoto.TrocarMarcha(minhaMoto.GetMarcha() + 1);
minhaMoto.Acelerar();
minhaMoto.TrocarMarcha(minhaMoto.GetMarcha() + 1);
minhaMoto.Acelerar();
System.out.println("Velocidade do Carro: "+meuCarro.GetVelocidade());
System.out.println("Velocidade da Moto: "+minhaMoto.GetVelocidade());
}
Classe Object
•
•
•
A classe java.lang.Object é a ancestral de qualquer
classe em Java; isto é, toda classe definida em Java herda
implicitamente as propriedades e métodos de Object.
Um dos método herdados é o equals(). Porém, o método
implementado em Objectgera o mesmo resultado que o
operador ==.
Caso queiramos implementar o nosso próprio conceito de
igualdade, devemos sobrescrever o método equals().
Overriding
public class Carro extends Terrestre{
Anotação para indicar ao
compilador que o método equals
da classe Object será sobrescrito.
...
@Override
public boolean equals(Object ob)
{
if (ob instanceof Carro)
{
O método recebe um objeto da
classe Object que deve ser
explicitamente convertido para um
objeto Carro.
Carro c = (Carro)ob;
if (c.placa.equals(placa) && c.cor.equals(cor))
return true;
}
return false;
}
.
O comando instanceof testa se um
determinado objeto é de uma
classe especifica.
..
}
Polimorfismo
•
•
Polimorfismo refere-se a capacidade de objetos assumirem
várias formas.
Em Java existem dois tipos de polimorfismo:
–
–
Overloading (sobrecarga): permite que uma classe possa ter vários
métodos com o mesmo nome, mas com assinaturas distintas.
Overriding (sobrescrita): permite que uma classe possua um método
com a mesma assinatura (nome, tipo e ordem dos parâmetros) que
um método da sua superclasse (o método da classe derivada
sobrescreve o método da superclasse).
Polimorfismo - Overloading
•
Overloading de métodos:
public class Carro extends Terrestre{
...
public void Acelerar()
{
velocidade += marcha * 10;
}
public void Acelerar(double forca)
{
velocidade += marcha * 10 * forca;
}
...
}
Polimorfismo - Overloading
•
Overloading de métodos construtores:
public class Carro extends Terrestre{
...
public Carro()
{
super(4);
}
public Carro(String ncor, String nplaca)
{
super(4);
cor = ncor;
placa = nplaca;
marcha = 0;
}
...
}
Polimorfismo - Overriding
public class Terrestre extends Transporte{
...
public void Acelerar()
{
velocidade += 1;
}
}
public class Carro extends Terrestre{
.
..
O método Acelerar da classe Carro
sobrescreve o método Acelerar da
classe pai Transporte.
@Override
public void Acelerar()
{
velocidade += marcha * 10;
}
}
Modificador final
•
•
O modificador finalpode ser utilizado em atributos para
definir constantes:
public class Aviao{
private final int codigo = 25;
private final String nome = "Aviao";
...
}
Ele também pode ser utilizado na declaração da classe para
impedir a criação de subclasses:
public final class Aviao{
...
}
Modificador final
•
O modificador finaltambém pode ser utilizado em
métodos para impedir que eles possam ser sobreescritos:
public class Aviao{
...
public final void Acelerar()
{
velocidade += marcha * 10;
}
...
}
Classes Abstratas e Operações Abstratas
•
O modificador abstractpode ser utilizado na declaração
de uma classe para definir que ela é abstrata.
–
Uma classe abstrata normalmente possui um ou mais métodos
abstratos.
•
•
Um método abstrato não possui implementação, seu
propósito é obrigar as classes descendentes a fornecerem
implementações concretas das operações.
Uma classe abstrata não pode ser instanciada diretamente.
Classes Abstratas e Operações Abstratas
public abstract class Terrestre extends Transporte{
...
public abstract void Acelerar();
}
public class Carro extends Terrestre{
.
..
Ocorrerá um erro de compilação se
a classe Carro não implementar o
método Acelerar.
@Override
public void Acelerar()
{
velocidade += marcha * 10;
}
}
Interface
•
Interfaces permitem expressar comportamentos de classes
sem definir as suas implementação.
–
Os métodos somente serão efetivamente implementados pelas classes
que implementarem a interface;
–
Uma interface não pode ser instanciada diretamente;
public interface Voador{
void Voar(double tempo);
}
public class Aviao implements Voador{
public void Voar(double tempo)
{
Ocorrerá um erro de compilação se
a classe Aviao não implementar o
método Voar.
...
}
}
Interface
public interface Voador{
public void Voar(double tempo);
}
public class Aviao implements Voador{
public void Voar(double tempo)
{
...
}
}
public class DiscoVoador implements Voador{
public void Voar(double tempo)
{
...
}
}
Interface
•
Uma classe pode implementar várias interfaces:
public interface Voador{
public void Voar(double t);
}
public interface Animal{
public void Comer(int qtd);
public void Dormir(double t);
}
public class Ave implements Voador, Animal{
...
public void Voar(double t){
..
.
}
public void Comer(int qtd){
..
.
}
public void Dormir(double t){
..
.
}
}
Interface – Utilização
•
•
A API Java implementa algumas das suas funcionalidades
através de interfaces.
Exemplo: método sortda classe Arrays.
public interface Comparable{
public int compareTo(Object o);
}
Interface – Utilização
public class Empregado implements Comparable{
private String nome;
private double salario;
...
public int compareTo(Object o)
{
Empregado e = (Empregado)o;
if (this.salario > e.salario)
return 1;
else if (this.salario < e.salario)
return -1;
else
return 0;
}
...
}
Interface – Utilização
...
public static void main(String[] args)
{
Empregado[] lista={new Empregado("Joao",50.0),
new Empregado("Ana",30.0),
new Empregado("Paula",100.0),
new Empregado("Carlos",10.0)};
Arrays.sort(lista);
for(Empregado e:lista)
System.out.println(e.getNome()+" "+e.getSalario());
}
...
Exercícios
Lista de Exercícios 07 – Orientação a Objetos e Classes
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