Orientação a Objetos - Primeiros Passos

Apresentação/Aula realizada no dia 06.03.2014 para a turma de Mestrado em Modelagem Computacional e Tecnologia Industrial do SENAI-CIMATEC

Transcript

1. Básico de O.O. Conceitos Iniciais sobre Orientação a Objetos Matheus Andrade @matheuslao
2. Habilidade de modelar características de um problema do mundo real que esteja tentando resolver
3. Supressão de detalhe, visando controlar a complexidade pela ênfase em características essenciais
5. Objeto • qualquer elemento ou “coisa” do mundo real; • abstração de estruturas; • conceito com limites bem definidos com significado para a aplicação.
6. Objeto • Representação de algo físico: ◦ pessoa, relógio, carro, dinheiro, sol, celular, etc.
7. Objeto • Representação de algo físico: ◦ pessoa, relógio, carro, dinheiro, sol, celular, etc. • Representação de algo conceitual: ◦ processo químico, matrícula, transação financeira.
8. Objeto • Representação de algo físico: ◦ pessoa, relógio, carro, dinheiro, sol, celular, etc. • Representação de algo conceitual: ◦ processo químico, matrícula, transação financeira. • Representação de software: ◦ lista encadeada, arquivo, etc.
9. Objeto - Características • Estado: conjunto de dados que o caracterizam, propriedades. cor marca velocidadeMaxima ano placa capacidadeMaximaCombustivel http://2.bp.blogspot.com/-E8qv2Ki2LpA/TgI7b6KVRbI/AAAAAAAAEGw/2RHMbTxJ5P0/s1600/desenhos+de+carro+colorir+tunado+infantil.jpg
10. Objeto - Características • Estado: conjunto de dados que o caracterizam, propriedades. cor marca velocidadeMaxima ano placa capacidadeMaximaCombustivel http://2.bp.blogspot.com/-E8qv2Ki2LpA/TgI7b6KVRbI/AAAAAAAAEGw/2RHMbTxJ5P0/s1600/desenhos+de+carro+colorir+tunado+infantil.jpg
11. Objeto - Características • Comportamento: alterar o estado, realizar uma ação, reagir a requisições ligar() desligar() acelerar() frear() trocarMarcha() acenderFarol() http://2.bp.blogspot.com/-E8qv2Ki2LpA/TgI7b6KVRbI/AAAAAAAAEGw/2RHMbTxJ5P0/s1600/desenhos+de+carro+colorir+tunado+infantil.jpg
12. Objeto - Características • Comportamento: alterar o estado, realizar uma ação, reagir a requisições ligar() desligar() acelerar() frear() trocarMarcha() acenderFarol() http://2.bp.blogspot.com/-E8qv2Ki2LpA/TgI7b6KVRbI/AAAAAAAAEGw/2RHMbTxJ5P0/s1600/desenhos+de+carro+colorir+tunado+infantil.jpg
13. Objeto - Características • Ciclo de Vida: nasce, muda de estado e morre;
14. Objeto - Características • Ciclo de Vida: nasce, muda de estado e morre; • Identidade Própria: único por definição, distinguível de outro objeto
15. Objeto - Características possui um estado, exibe um comportamento bem definido e é distinguível http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAABcnsAG-5.jpg
16. Objeto - Características E se tivermos vários objetos com as mesmas características? http://2.bp.blogspot.com/-E8qv2Ki2LpA/TgI7b6KVRbI/AAAAAAAAEGw/2RHMbTxJ5P0/s1600/desenhos+de+carro+colorir+tunado+infantil.jpg Carro A Carro B Carro C
17. Agrupar objetos com base em estruturas e comportamentos semelhantes
18. Agrupar objetos com base em estruturas e comportamentos semelhantes
19. Classe • Captura a estrutura e comportamento comum a todos os objetos relacionados;
20. Classe • Captura a estrutura e comportamento comum a todos os objetos relacionados; • Descreve um grupo de objetos com atributos similares, comportamentos comuns, relacionamento com outros objetos e semânticas idênticas;
21. Classe • Atua como um padrão para o agrupamento e construção de objetos. Classe CARRO - cor - marca - placa - velocidadeMaxima + ligar() + acelerar() + trocarMarcha() http://2.bp.blogspot.com/-E8qv2Ki2LpA/TgI7b6KVRbI/AAAAAAAAEGw/2RHMbTxJ5P0/s1600/desenhos+de+carro+colorir+tunado+infantil.jp azul, Ford, XPT1234, 180km/h vermelho, Fiat, ZZZ9876, 250km/h ligar(), acelerar(), trocarMarcha() ligar(), acelerar(), trocarMarcha()
22. Gerar novos exemplares a partir de uma descrição abstrata de um modelo genérico
23. Gerar novos exemplares a partir de uma descrição abstrata de um modelo genérico
24. Classificação x Instanciação adaptado de http://pt.slideshare.net/leonardomelosantos/conceitos-bsicos-de-programao-orientada-a-objetos
25. Métodos • Funções que possuem um parâmetro de retorno ou não;
26. Métodos • Funções que possuem um parâmetro de retorno ou não; • Troca de mensagens, comunicação entre objetos e realização de ações;
27. Métodos • Nome + Parâmetros = ASSINATURA; ◦ void ligar(); ◦ double retornaVelocidadeAtual(Carro c);
28. Métodos • Nome + Parâmetros = ASSINATURA; ◦ void ligar(); ◦ double retornaVelocidadeAtual(Carro c); • Em uma Classe, não é possível a ocorrência de métodos com a mesma assinatura;
29. Métodos • Podem existir métodos com o mesmo nome, mas parâmetros diferentes: ◦ void ligar(Gasolina g); ◦ void ligar(Alcool a);
30. Métodos • Podem existir métodos com o mesmo nome, mas parâmetros diferentes: ◦ void ligar(Gasolina g); ◦ void ligar(Alcool a);
31. Pit Stop 01! Construir uma Classe Carro com atributos placa, marca, ano e métodos ligar, desligar, acelerar. Instanciar objetos
32. Pit Stop 01! Construir uma Classe Carro com atributos placa, marca, ano e métodos ligar, desligar, acelerar. Instanciar objetos # include <iostream> # include <string> using namespace std; class Carro{ public: string marca; string placa; int ano; public: void ligar(){ cout << "ligando carro\n";} void desligar(){ cout << "desligando carro\n";} void acelerar(){ cout << "acelerando\n";} };
33. Pit Stop 01! Construir uma Classe Carro com atributos placa, marca, ano e métodos ligar, desligar, acelerar. Instanciar objetos # include <iostream> # include <string> using namespace std; class Carro{ public: string marca; string placa; int ano; public: void ligar(){ cout << "ligando carro\n";} void desligar(){ cout << "desligando carro\n";} void acelerar(){ cout << "acelerando\n";} }; int main(){ Carro c; c.ano = 2014; cout << c.ano; c.ligar(); c.acelerar(); c.desligar(); Carro *carro = new Carro(); carro->ligar(); return 0; }
34. Método Construtor • Quando o objeto é instanciado, o primeiro método a ser executado é o Construtor;
35. Método Construtor • Quando o objeto é instanciado, o primeiro método a ser executado é o Construtor; • Sem parâmetro de retorno (nem mesmo void) e mesmo nome da classe;
36. Método Construtor • Quando o objeto é instanciado, o primeiro método a ser executado é o Construtor; • Sem parâmetro de retorno (nem mesmo void) e mesmo nome da classe; • Podem existir vários construtores, respeitando as assinaturas
37. Método Construtor • Quando o objeto é instanciado, o primeiro método a ser executado é o Construtor; • Sem parâmetro de retorno (nem mesmo void) e mesmo nome da classe; • Podem existir vários construtores, respeitando as assinaturas
38. Pit Stop 02! Na classe Carro do PS01, adicionar 2 métodos construtores e 1 método destrutor
39. Pit Stop 02! Na classe Carro do PS01, adicionar 2 métodos construtores e 1 método destrutor Carro(){ cout << "Construtor Padrão\n"; } Carro(int value){ ano = value; cout << "Construtor com Parâmetro\n"; } ~Carro(){ cout << "Destruindo Objeto\n"; } int main(){ Carro c; c.ano = 2014; cout << c.ano; c.ligar(); c.acelerar(); c.desligar(); Carro *carro = new Carro(); carro->ligar(); delete carro; return 0; }
40. Encapsulamento • Lembram da Abstração? • Na OO usamos este conceito na especificação, construção e uso das classes.
41. Encapsulamento • Visibilidade dos Atributos/Métodos: ◦ público; ◦ privado; ◦ protegido.
42. Encapsulamento class Carro{ private: int ano; public: string marca; string placa; };
43. Encapsulamento class Carro{ private: int ano; public: string marca; string placa; public: void setAno(int value){ano = value;} int getAno(){return ano;} };
44. Encapsulamento class Carro{ private: int ano; public: string marca; string placa; public: void setAno(int value){ano = value;} int getAno(){return ano;} }; Carro c;
45. Encapsulamento class Carro{ private: int ano; public: string marca; string placa; public: void setAno(int value){ano = value;} int getAno(){return ano;} }; Carro c; c.ano = 5; //Erro
46. Encapsulamento class Carro{ private: int ano; public: string marca; string placa; public: void setAno(int value){ano = value;} int getAno(){return ano;} }; Carro c; c.ano = 5; //Erro c.setAno(2014); // Funciona
47. Encapsulamento class Carro{ private: int ano; public: string marca; string placa; public: void setAno(int value){ano = value;} int getAno(){return ano;} }; Carro c; c.ano = 5; //Erro c.setAno(2014); // Funciona c.c = 1969; // Funciona
48. Reutilização e Extensão
49. Herança • reutilizar a estrutura e/ou comportamento de uma classe ao se definir novas classes;
50. Herança • Classe Filha herda da Classe Pai e pode acrescentar algo específico ou ainda reescrever métodos da SuperClasse
51. Especialização X Generalização
52. Especialização X Generalização
53. Especialização X Generalização Especialização
54. Especialização X Generalização Especialização Generalização
55. Pit Stop 04! Herança com Veiculo(antiga Classe Carro), Automovel (int portaMala) e Moto (string guidao). Limitador Protected class Automovel : public Veiculo{ public: int portaMala; }; class Moto : Veiculo{ public: string guidao; };
56. Pit Stop 04! Herança com Veiculo(antiga Classe Carro), Automovel (int portaMala) e Moto (string guidao). Limitador Protected class Automovel : public Veiculo{ public: int portaMala; }; class Moto : Veiculo{ public: string guidao; }; cout << "AUTOMOVEL\n"; Automovel c; c.setAno(2014); cout << c.getAno(); c.ligar(); c.portaMala = 100; cout << c.portaMala; c.acelerar(); c.desligar(); c.setMarca("Ford\n");
57. Pit Stop 04! Herança com Veiculo(antiga Classe Carro), Automovel (int portaMala) e Moto (string guidao). class Automovel : public Veiculo{ public: int portaMala; }; class Moto : Veiculo{ public: string guidao; public: void setAnoMoto(int value){ setAno(value); } int getAnoMoto(){ return getAno(); } }; cout << "MOTO\n"; Moto m; m.setAno(2014); // Erro! m.setAnoMoto(2014); cout << m.getAno(); // Erro! cout << m.getAnoMoto(); m.ligar(); // ERRO! m.guidao = "\nSeca-Suvaco\n"; cout << m.guidao;
58. Classe Concreta X Abstrata • Classe Abstrata, por definição, não permite a criação de objetos, instâncias; • Classe Concreta = fábrica de objetos.
59. Classe Concreta X Abstrata
60. Classe Concreta X Abstrata Faz sentido instanciar Veículo?
61. Classe Concreta X Abstrata Faz sentido instanciar Veículo?
62. Classe Concreta X Abstrata Classe Abstrata Faz sentido instanciar Veículo?
63. Classe Concreta X Abstrata Classe Abstrata Método Abstrato (assinatura) Faz sentido instanciar Veículo? Método implementado
64. Ainda sobre Herança... • Reutilização; • Classes Abstratas X Interfaces; • Herança Simples X Herança Múltipla; • Em geral, Construtores e Destrutores não
65. Atenção!!! • Tentar instanciar um objeto de uma classe abstrata;
66. Atenção!!! • Tentar instanciar um objeto de uma classe abstrata; • Não implementar na SubClasse os métodos abstratos da SuperClasse
67. Atenção!!! • Tentar instanciar um objeto de uma classe abstrata; • Não implementar na SubClasse os métodos abstratos da SuperClasse
68. Pit Stop 05! Classe Veiculo como Abstrata. Métodos Abstratos class Veiculo{ public: virtual void ligar() = 0; virtual void desligar() = 0; virtual void acelerar() = 0 ; }; class Automovel : public Veiculo{ public: void ligar(){ cout << "\nligando autmovel\n";} void desligar(){ cout << "\ndesligando automovel\n";} void acelerar(){ cout << "\nacelerando automovel\n";} }; cout << "AUTOMOVEL\n"; Automovel c; c.setAno(2014); cout << c.getAno(); c.ligar(); c.portaMala = 100; cout << c.portaMala; c.acelerar(); c.desligar(); c.setMarca("Ford\n"); Veiculo *v = new Veiculo();
69. Reações diferentes ao mesmo estímulo
70. Polimorfismo http://4.bp.blogspot.com/-u22Hb_xrjOE/UWfogRWBrNI/AAAAAAAADdc/yI9mIbIz1co/s1600/polimorfismo-capa.png
71. Polimorfismo • Sobrecarga (overloading); ◦ mesmo nome, parâmetros diferentes.
72. Polimorfismo • Sobrescrita/Redefinição (overriding); ◦ assinatura já declarada; ◦ nova implementação em classe derivada; ◦ ligação tardia (late binding).
73. Polimorfismo • Paramétrico (genericity)
74. Polimorfismo • Paramétrico (genericity) void receber(Veiculo v){ v.fazerManutencao(); }
75. Polimorfismo • Paramétrico (genericity) void receber(Veiculo v){ v.fazerManutencao(); } Automovel a; Caminhao c; Moto m;
76. Polimorfismo • Paramétrico (genericity) void receber(Veiculo v){ v.fazerManutencao(); } Automovel a; Caminhao c; Moto m; receber(a); receber(c); receber(m);
77. Combinando objetos e reutilizando código
78. Associações Como as classes estão unidas,
79. Associações Como as classes estão unidas, se relacionam entre si e
80. Associações Como as classes estão unidas, se relacionam entre si e compartilham informações
81. Agregação
82. Agregação class Carro{ public: string marca; double velocidadeMaxima; public: Carro(){}; };
83. Agregação class Carro{ public: string marca; double velocidadeMaxima; public: Carro(){}; }; class Oficina{ public: string nome; Carro carros[50]; public: Oficina(); };
84. Agregação class Carro{ public: string marca; double velocidadeMaxima; public: Carro(){}; }; class Oficina{ public: string nome; Carro carros[50]; public: Oficina(); };
85. Agregação class Carro{ public: string marca; double velocidadeMaxima; public: Carro(){}; }; class Oficina{ public: string nome; Carro carros[50]; public: Oficina(); };
86. Agregação class Carro{ public: string marca; double velocidadeMaxima; public: Carro(){}; }; class Oficina{ public: string nome; Carro carros[50]; public: Oficina(); };
87. Composição
88. Composição class Roda{ public: int aro; public: Roda(){}; };
89. Composição class Roda{ public: int aro; public: Roda(){}; }; class Carro{ public: string marca; double velocidadeMaxima; Roda rodas[4]; public: Carro(){}; };
90. Composição class Roda{ public: int aro; public: Roda(){}; }; class Carro{ public: string marca; double velocidadeMaxima; Roda rodas[4]; public: Carro(){}; };
91. Composição class Roda{ public: int aro; public: Roda(){}; }; class Carro{ public: string marca; double velocidadeMaxima; Roda rodas[4]; public: Carro(){}; };
92. Composição class Roda{ public: int aro; public: Roda(){}; }; class Carro{ public: string marca; double velocidadeMaxima; Roda rodas[4]; public: Carro(){}; };
93. Composição e Agregação • partes/todo;
94. Composição e Agregação • partes/todo; • O todo é responsável pelo ciclo de vida das partes;
95. Composição e Agregação • partes/todo; • O todo é responsável pelo ciclo de vida das partes;
96. Composição e Agregação • partes/todo; • O todo é responsável pelo ciclo de vida das partes; • As partes podem existir sem o todo
97. Composição e Agregação • partes/todo; • O todo é responsável pelo ciclo de vida das partes; • As partes podem existir sem o todo
98. Referências • JORGE, Eduardo Manuel de Freitas. Transpondo o Muro: Projeto e Programação Orientada a Objetos . Livro Texto; • MANSOUR, Isabel Harb;Linguagem de Programação C++. Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul. Apostila;