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    Orientaçao a Objetos

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    Lalalala
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    Orientaçao a Objetos

    Mensagem por Lalalala em Seg 21 Mar - 16:12:41

    Orientaçao a Objetos

    Java é uma linguagem orientada a objetos e, com isso, não é possível desenvolver nenhum programa sem seguir tal paradigma. Um sistema orientado a objetos é composto por um conjunto de classes e objetos bem definidos que interagem entre si, de modo a gerar o resultado esperado.

    5.1 O que é?

    O avan´o das tecnologias na área de análise, projeto, desenvolvimento e qualidade de software permite que aplica´ões mais flexíveis e poderosas sejam construídas. A necessidade de integrar estas aplica´ões criou uma nova metodologia de análise e desenvolvimento: a Orienta´ão Ã* Objetos.

    A Orientação Ã* Objetos modela o mundo real com classes e instâncias. Cada classe é a estrutura de uma variável, ou seja, um tipo de dado. Nela, são declarados atributos e métodos que poderão ser executados ou acessados nas instâncias da mesma classe. As classes possuem uma fun´ão muito importante na modelagem orientada a objetos, elas dividem o problema, modularizam a aplica´ão e baixam o nível de acoplamento do software.

    Variáveis de uma classe são chamadas de instâncias de classe. Por exemplo: Se existe uma classe Pessoa existe a instância (variável) pessoa que é do tipo Pessoa. Um Objeto, ou instância, é uma entidade cujas informa´ões podem incluir desde suas características até suas atividades, ou seja, uma abstra´ão de um domínio de um problema.

    Abaixo há uma série de defini´ões sobre a arquitetura de orienta´ão a objetos em Java.

    * Pacote: Conjunto de classes e demais arquivos que possuem interesses comuns ou atuam com dependências entre si. Fisicamente são pastas do sistema operacional.
    * Instância, objeto: Uma variável do tipo de uma classe.
    * Construtor: Responsável por iniciar a cria´ão e inicializa´ão de uma instância de classe.
    * Método: Fun´ões referenciados aquela classe.
    * Modificador de acesso: Descreve que outras classes podem ter acesso a classe que está se criando. Também é usado para indicar que uma classe pode ser acessada de fora de seu pacote.
    * Hierarquia de classes: Um grupo de classes que estão relacionadas por heran´a.
    * Superclasse: É a classe que é estendida por uma determinada classe.
    * Subclasse: É a classe que estende determinada classe.
    * Classe base: A classe de determinada hierarquia que é uma superclasse de todas as outras classes. A classe? pai de todas?

    5.2 Criando a primeira classe

    Nesta apostila já foram criadas várias classes demonstrando outras funcionalidades da linguagem. Nos exemplos anteriores todo o código que continha um public class declarava uma classe. Porém, os exemplos anteriores tinham propósitos de explicar cada tópico, e portanto não faziam muito sentido. Neste exemplo, será construído uma classe Pessoa, que manterá os dados e as a´ões relativas aos dados de pessoa.

    public class Pessoa {
    String nome;
    Date nascimento;
    double dinheiroNaCarteira;

    public Pessoa(String nome, Date nasc) {
    this.nome = nome;
    this.nascimento = nasc;
    }

    public void gastar(double valor) {
    dinheiroNaCarteira -= valor;
    }

    public void receber(double valor) {
    dinheiroNaCarteira += valor;
    }
    }

    A classe pública Pessoa acima possui três variáveis, também chamados de atributos de instância: nome, nascimento, dinheiroNaCarteira. Esses atributos serão criados a cada nova instância de Pessoa que existir no sistema. Há, também, dois métodos: gastar (double valor) e receber (double valor). Eles retiram e incluem dinheiro na carteira da Pessoa respectivamente.



    Entre eles existe a defini´ão de um construtor: public Pessoa (String nome, Date nasc). O construtor é um método sem retorno, invocado quando ocorre a cria´ão de um Objeto. Esta classe pessoa só pode ser criada passando dois parâmetros: o nome e a data de nascimento. Se este método não existisse, o java criaria um construtor padrão, sem parâmetros, para que a classe possa ser instanciada.

    Algumas classes precisam evitar ser instanciadas, para ter essa prote´ão cria-se um construtor privado que não recebe parâmetro e também não possui corpo. É construído para evitar que o Java crie o construtor default.

    Não é necessário defini´ão de atributos, métodos ou construtores para que uma classe possa ser compilada. A declara´ão abaixo é válida, o javac compila corretamente e pode-se criá-la na aplica´ão, mesmo que sem nenhum método, construtor ou atributo:

    public class NãoFazNada { }

    O código abaixo usa a classe Pessoa como um exemplo de aplica´ão Orientada a Objetos.

    public class GerenciadorDePessoas {
    public static void main(String args[]) {
    // Cria uma classe que formata datas.
    // É capaz de formatar de String para uma
    // Date e de um Date para um String.
    SimpleDateFormat formatador =
    new SimpleDateFormat("dd/MM/yyyy");

    // Cria um Objeto de Pessoa.
    Pessoa pVitor;
    pVitor = new Pessoa("Vitor Fernando Pamplona",
    formatador.parse("07/11/1983"));

    // Vitor Recebeu 1000 reais
    // Inclui R$ 1000 na carteira da
    // pessoa p criada na linha anterior
    pVitor.receber(1000.00);

    // Cria um outro objeto de pessoa, o João
    Pessoa pJoão = new Pessoa("João da Silva",
    formatador.parse("18/02/1970"));

    // João recebeu R$ 500 e gastou R$ 100
    pJoão.receber(500.00);
    pJoão.gastar(100.00);
    }
    }

    Primeiramente é criado um formatador de datas para que se possa converter uma data formatada em String em um tipo Date do Java. Este formatador é uma instância da classe SimpleDateFormat e, como qualquer outra cria´ão de objeto, usa o comando new para criar uma instância.

    Na linha seguinte, existe a declara´ão da variável pVitor que é da classe Pessoa. Esta variável ainda não está criada, portanto o valor que ali se encontra é null. Após, é criado a variável, ou melhor, a instância da classe Pessoa, com escopo do método. Esta instância já é inicializada com o nome Vitor Fernando Pamplona e a data de nascimento 07 / 11 / 1983. Na linha abaixo é invocado o método receber da classe Pessoa passando como parâmetro o double 1000.00.

    5.3 Modificadores

    Em Java existem uma série de palavras-chave que se comportam como modificadores de classes, métodos e atributos. Alguns desses modificadores já foram usados nesta apostila como a palavra-chave public, por exemplo. Um modificador pode ser utilizado antes da palavra class, antes do retorno de um método ou antes da declara´ão de um atributo.

    Abaixo segue uma tabela com todos os modificadores de acesso do Java. A ordem de declara´ão dos modificadores não importa.
    Palavra-chave Em uma classe Em um m étodo Em um atributo

    public Acesso total Acesso total Acesso total.

    private Não aplicável Acesso pela classe Acesso pela classe

    protected Não aplicável Acesso pelo pacote Acesso pelo pacote

    default Somente pacote Acesso pelo pacote Acesso pelo pacote

    abstract Não instância Deve ser sobrescrito Não aplicável.

    final Sem heran´a Não pode ser sobrescrito CONSTANTE..

    static Não aplicável Acesso pela classe Acesso pela classe

    native Não aplicável Indica código nativo Não aplicável

    transient Não aplicável Não aplicável Cache

    synchonized Não aplicável Sem acesso simultâneo. Não aplicável

    5.4 Métodos

    Um método em Java é uma sub-rotina semelhante as fun´ões de C e Pascal. Os métodos têm um retorno e podem conter parâmetros. A Sintaxe de um método é a seguinte:

    [modif] ([],[...]) {

    }

    Ao declarar um método é possível adicionar modificadores, vistos na se´ão anterior, antes de informar o tipo de retorno. O modificador estático declara que o método terá um determinado tipo de comportamento dentro do programa orientado a objetos. Na declara´ão de um método os modificadores precedem o tipo de retorno, que precede o nome do método e a lista de parâmetros. O corpo do método é colocado entre chaves.

    Buscando o exemplo da classe pessoa:



    //
    public void gastar(double valor) { // Corpo
    dinheiroNaCarteira -= valor;
    }

    O corpo do método pode conter declara´ões de variáveis e comandos. As variáveis não ficam restritas a declara´ão somente antes dos comandos, como acontece em C ou em um local pré-determinado como em Pascal, ao contrário, podem ser declaradas em qualquer lugar. O tipo de retorno de um método pode ser primitivo ou de referência, ou como no método main, pode ser void, ou seja, não retorna nada.

    Em Java todos os argumentos são passados por valor. Não existe passagem por referência. Se for variável primitiva o valor da variável é passada no parâmetro e pode ser alterada a vontade dentro da fun´ão que nada sofrerá a variável externa. Com objetos o que muda é que o valor passado no parâmetro da fun´ão é a referência para o objeto, ou seja, se um objeto for alterado dentro da fun´ão, o objeto externo também será alterado, exceto nas instru´ões objeto = null;

    5.5 Interfaces

    Interfaces foram concebidas para criar um modelo de implementa´ão aumentando o baixo acoplamento entre determinadas partes de um software. Uma interface não pode possuir atributos de instância e nem métodos com implementa´ão, mas pode possuir atributos de estáticos (de classe) e cabe´alhos de métodos que deverão ser desenvolvidos nas classes que implementarão a interface.

    Muitas vezes as interfaces representam a´ões ou papéis para as classes. Um exemplo comum de interface é a Serializable que se encontra dentro do pacote java.io e é muito utilizada em aplica´ões corporativas. Quando uma classe implementa Serializable ela não precisa implementar nenhum método definido na interface, mas com esta a´ão o programador indica ao java que a classe pode ser serializada, transformada em um conjunto de bits para serem armazenados ou transmitidos. A serializa´ão de uma instância armazena todos os seus dados e consegue criar um objeto semelhante na desserializa´ão.

    O uso de interfaces é semelhante ao de classes como mostrado abaixo.

    public interface Impressao {
    public void imprimir();
    }

    public class Pessoa implements Impressao {
    private String nome;
    ...
    public void imprimir() {
    Impressora imp = new Impressora("LPT1");
    imp.print("Pessoa: " + nome);
    ...
    }
    }

    public class Documento implements Impressao {
    private String número;
    ...
    public void imprimir() {
    Impressora imp = new Impressora("LPT1");
    imp.print("Documento: " + número);
    ...
    }
    }

    No exemplo acima é possível identificar uma interface Impressão que é implementada pela classe Pessoa e pela classe Documento. Essas duas classes foram obrigadas a implementar o método public void imprimir () definido na interface. Se isso não acontecesse o javac, o compilador do java, não permitiria a compila´ão das classes.

    Para implementar uma interface, usa-se a palavra-chave implements seguida do nome da interface, ou interfaces, visto que não há limite para quantidade de classes em implementa´ão.

    É correto afirmar que as classes ganharam um papel, uma a´ão de impressão, e estão aptas a executar todos os ítens necessários para realizar tal tarefa.

    5.6 Abstract Class

    Uma classe abstrata é quase uma interface, com a exce´ão que ela pode conter implementa´ões. Uma classe abstrata é usada para manter alguma programa´ão nas classes ? Pai ?, porém não pode ser instanciada. Para ser utilizada como instância, uma classe abstrata deve ser estendida por uma classe não abstrata.

    public abstract class Veículo{
    private String nome;
    private String marca;
    private String modelo;

    // sets e gets

    public abstract void andar();
    }

    public class Carro extends Veículo {
    public void andar() {
    acelerar();
    }

    private void acelerar() {
    ...
    }
    }

    public class Bicicleta extends Veículo {
    public void andar() {
    pedalar();
    }

    private void pedalar() {
    ....
    }
    }

    Como é possível observar no exemplo acima, a classe Veículo não pode ser instanciada por ser abstrata, e ela ganhou esta característica por conter métodos abstratos, no caso o método andar (). Por este motivo, foram criadas duas classes estendendo Veículo: Carro e Bicicleta. Ambas implementam a sua maneira de andar.

    Para criar uma extensão de qualquer classe, usa-se a palavra-chave extends. O Java não permite a heran´a múltipla, como em C, portanto não é possível estender de duas ou mais classes. A solu´ão deste problema é trabalhar com interfaces.

    5.7 this e super

    Estas duas palavras-chave da linguagem são aplicadas a métodos não estáticos, ou seja, de instância. A this é utilizada para referenciar variáveis ou métodos da instância atual e o super é utilizada para associar a métodos da classe ? pai ?. Por exemplo:

    public class Pai {
    public int lan´ar(int numero) {
    return 6 \% numero;
    }
    }

    public class Filho extends Pai {
    private int numero;
    ...
    public int lan´ar(int numero) {
    if (numero == 0) {
    return this.numero; // retorna o atributo da classe
    }
    super.lan´ar(numero); // Chave o lan´ar da classe pai.
    }
    }

    A classe Pai possui um método lan´ar retornando um inteiro. A classe filho, que estende de Pai foi criada para tratar uma divisão por zero que poderá ocorrer na classe Pai. Portanto, se for zero, retorna um número predefinido como atributo na classe Filho, caso contrário retorna o resultado do cálculo da classe Pai. Este é um excelente exemplo de polimorfismo e sobrescrita de métodos que veremos a seguir.

    O Java associa automaticamente a todas as variáveis e métodos referenciados com a palavra this. Por isso, na maioria dos casos torna-se redundante o uso em todas as variáveis da palavra this. Existem casos em se faz necessário o uso da palavra this. Por exemplo, você pode necessitar chamar apenas uma parte do método passando uma instância do argumento do objeto. (Chamar um classe de forma localizada);

    5.8 Sobrescrita e Sobrecarga

    O Java permite que você tenha métodos com o mesmo nome, mas com assinaturas diferentes, isto chama-se sobrecarga. O interpretador determinará qual método deve ser invocado pelo tipo de parâmetro passado. Os trecho abaixo é válido para uma compila´ão Java.

    ...
    public void print( int i ) { ... }
    public void print( float f ) { ... }
    public void print( String s) { ... }
    ...

    Quando você escreve o código para chamar um desses métodos, a chamada deverá coincidir com tipos de dados da lista de parâmetros de algum dos métodos.

    Diferente da sobrecarga, a sobrescrita acontece quando um método existe em uma classe ? pai ? e é reescrito na classe ? filha ? para alterar o comportamento. A assinatura do método deve ser igual na classe ? pai ? e na classe ? filha ?. Como um exemplo abaixo está o código desenvolvido na se´ão this e super.

    public class Pai {
    public int lan´ar(int numero) {
    return 6 \% numero;
    }
    }

    public class Filho extends Pai {
    public int lan´ar(int numero) {
    if (numero == 0) {
    return this.numero; // retorna o atributo da classe
    }
    super.lan´ar(numero); // Chama o lan´ar da classe pai.
    }
    }

    O método public int lan´ar (int numero) existe na classe filha e na pai, o primeiro a ser invocado é o Filho, e, via a palavra chave super, o interpretador chamará o método pai. Caso não houver o comando super.lan´ar (numero); o método pai não seria invocado.
    5.9 Cast ou conversão de Objetos

    O cast ou a conversão de objetos em java é realizada de duas maneiras, de acordo com a conversão de tipos primitivos: implícito e explícito. Primeiramente, toda a classe ? filha ? pode ser associada a uma declara´ão de class ou interface ? pai ?. Esta é a forma implícita, pois não necessita de nenhum recurso para ser efetuado, como no exemplo abaixo:

    ...
    Pai objeto = new Filho();
    ...

    No exemplo, o objeto filho é declarado como uma instância de Pai. O inverso deste caso ocorre quando tem-se um objeto ? pai ? e sabe-se que ele é uma instância de determinada classe ? filho ?. Esta forma é a explícita, pois é necessário informar ao compilador, qual a classe que deseja-se fazer o cast.

    ...
    Pai objeto = new Filho();
    ...
    Filho objFilho = (Filho)objeto;
    ...

    No exemplo, o objeto é declarado como sendo instância de Pai, mas é criado uma instância de Filho. Na linha seguinte, é associado a uma variável declarada como Filho o valor de objeto, que foi declarado como Pai mas é possível saber que ele é um Filho.

    5.9.1 Operador instanceof

    O operador instanceof é utilizado para casts explícitos que não se tem conhecimento da classe real do objeto. Por exemplo:

    ...
    public void write(Collection c) {
    if (c instanceof List)
    write((List) c);
    else
    write((Set) c);
    }
    ...

    No exemplo, a instância de Collection é testada para verificar se é um List ou um Set. De acordo com o valor dela, é chamada uma fun´ão write usando sobrecarga de métodos.

    6 Tratamento de Exceções

    As exce´ões em Java são classes que herdam de java.lang.Throwable. Basicamente existem três tipos de exce´ões que são herdadas de Throwable:

    * Error: Exce´ão grave que normalmente não pode ser tratado, como falhas físicas e condi´ões anormais de funcionamento.
    * Exception: Exce´ões genéricas que devem ser tratadas utilizando declara´ões throws ou criar o tratamento para a exce´ão com try catch.
    * RuntimeException: São exce´ões que podem ser lan´adas durante a execu´ão da JVM. Podem ser tratadas, porém não precisam ser tratadas com throws ou com try catch

    Em Java pode-se escolher onde se quer tratar a exce´ão. Se for para tratar no mesmo método que ela ocorreu, usa-se a instru´ão:

    try {

    } catch () {

    } catch () {

    } finally {

    }

    A instru´ão try, como seu nome já fala, tenta executar um bloco de comandos. Ao ocorrer qualquer erro a JVM passará o controle para um dos catch, o que mais se apropriar para a exce´ão lan´ada.

    Se a JVM não encontrar um catch apropriado e se houver uma cláusula finally ela é executada, se não houver um finally o Java repassa a exce´ão para o método que chamou este, e assim continua até que a exce´ão seja simplesmente lan´ada na tela para o usuário.

    6.1 Instrução throws

    As classes que herdam de Exception precisam ser mapeadas como possibilidade de erro no código Java. Quem controla essa obrigatoriedade é o compilador. Por exemplo, a classe java.sql.SQLException é utilizada para tratamento nas exce´ões de SQL quanto conecta-se a um banco de dados. Esta classe precisa ser obrigatoriamente testada, caso contrário o programa não compila.

    Para tratá-la pode-se usar a instru´ão try no mesmo método, porém, as vezes, é necessário que essa execu´ão seja tratada no método que chamou este. Neste caso, coloca-se a instru´ão throws na assinatura do método afirmando para o compilador que os métodos que chamarem este devem tratar SQLException obrigatoriamente.

    ....
    public void salvaObjeto(Cliente c) {
    try {
    abreTransa´ão();
    incluiNoBanco©; // throws SQLException
    commitTransa´ão();
    } catch (SQLException e) {
    System.out.println("Erro ao salvar um cliente. " + e.getMessage());
    }
    }

    public void incluiNoBanco(Cliente c) throws SQLException {
    ...
    banco.execute("INSERT INTO CLIENTE (....) values (....)");
    ...
    }

    No exemplo, o compilador obriga que a fun´ão salvaObjeto trate a exce´ão SQLException.

    6.2 Lançando uma exceção

    Para lan´ar uma exce´ão usa-se a instru´ão throw, diferente de throws visto na se´ão anterior. No exemplo abaixo o parâmetro nome da fun´ão setNome necessita estar preenchido e ser diferente de. Caso isso não aconte´a é lan´ada uma exce´ão da classe IllegalArgumentException. Como a java.lang.IllegalArgumentException herda de RunTimeException ela não precisa ser tratada, mas se ocorrer aparecerá o erro para o usuário.

    public void setNome(String nome) {
    if (nome == null || nome.equals("")) {
    throw new IllegalArgumentException("Nome deve ser preenchido").
    }
    this.nome = nome;
    }


    Última edição por ~BarbieGirl™ em Qua 23 Mar - 4:54:13, editado 1 vez(es)

      Data/hora atual: Dom 19 Nov - 20:51:34