OODClasse

Engenharia de Software Orientada a

objetos

Prof. Rogério Celestino dos Santos

Bases da OO

 Na compreensão do mundo, os seres humanos utilizam-se de três métodos de organização dos pensamentos:

 Diferenciação

 Distinção entre todo e parte

 Classificação

 Vê a orientação a objetos, como técnica para

modelagem de sistemas, utiliza estes métodos para diminuir a diferença semântica entre a realidade e o modelo

Exemplo

Conceitos

 Objetos e Instâncias

 _Classes

 _Atributos

 _Métodos

 _{Visibilidade de atributos e operações}

Objeto

 Um objeto denota uma entidade, seja ela de natureza física, conceitual ou de software

 Entidades físicas: um carro, uma pessoa, uma casa

 Entidade conceitual: um organograma de uma Empresa

Objeto

 É uma entidade capaz de reter um estado

(informação/atributos/propriedades) e que oferece uma série de operações (comportamentos/métodos) ou para examinar ou para afetar este estado

 _{Um objeto é um conceito, uma abstração, algo com}

limites e significados nítidos em relação ao domínio de uma aplicação

 _{Objetos facilitam a compreensão do mundo real e}

oferecem uma base real para implementação em computador

Objeto

 Um objeto é algo que tem:

 Estado

 Comportamento

Estado de um Objeto

 O estado de um objeto representa uma das possíveis condições em que um objeto pode existir

 _{O estado é representado pelos valores das}

propriedades de um objeto em um determinado instante

 _{O estado do objeto usualmente muda ao longo do}

tempo:

 Exemplo (Aluno Maurício):

 Nome: Maurício

 Matrícula: 105018

Comportamento de um Objeto

 O comportamento determina como um objeto pode responder a interações mediante à ativação de

operações decorrentes de mensagens recebidas de outros objetos

 _{O Comportamento é determinado pelo conjunto de}

operações que o objeto pode realizar.

 Controle Acadêmico

 Maurício

 Solicita matrícula

Identidade de um Objeto

 Cada objeto tem um único identificador, mesmo que seu estado seja idêntico ao de outro objeto

 Maurício (objeto)

 Controle Acadêmico (Sistema que está sendo construído)

 Semestre (estado)

 Matrícula 105018 (Propriedade de um aluno)

 Lista de Semestres Cursados (candidato a objeto)

Classe

 Uma classe é a descrição de um grupo de objetos com propriedades Semelhantes (atributos), mesmo comportamento (operações), mesmos

relacionamentos com outros objetos (associações e agregações), e mesma semântica

Exemplos de Classes

 Professor

 Atributos: Nome, Matrícula, Data de Contratação, Titulação

 Operações: DefineNome(), AlteraNome(),

TempoServiço(), DefineTitulação(), AlteraTitulação(), ...

 _Turma:

 Atributos: Cod, Nome, Local, Créditos, Horário, Capacidade

 Operações: DefineCod(), AlteraCod(), DefineNome(), AlteraNome(), NrCreditos(), AdicionaAluno(),

Classe

 Encontrando Classes

 Uma classe deveria capturar uma e somente uma abstração chave

 Abstração ruim: classe "Aluno" que conhece a informação do aluno e as disciplinas que aquele aluno está matriculado

 Boa abstração: separar em uma classe para Aluno e uma classe para Disciplina

Classe

 Nomeando Classes

 Uma classe deveria ser um substantivo singular que melhor caracteriza a abstração

 Dificuldades na nomeação das classes podem indicar abstrações mal definidas

 Nomes deveriam surgir diretamente do domínio do problema

Classe

 Estilo para Nomear Classes

 Um guia de estilo deveria ditar convenções de nomeação para classes

 Uma proposta simples:

 Classes são nomeadas com um substantivo no singular

 O nome de uma classe inicia com a primeira letra maiúscula

 Não são utilizados símbolos de sublinhado ("_") - nomes compostos de múltiplas palavras são

Atributo

 O estado de um objeto é dado por valores de

atributos e por ligações que tem com outros objetos

 _{Todos os objetos de uma classe são caracterizados}

pelos mesmos atributos, ou variáveis de instâncias

 O mesmo atributo pode ter valores diferentes de objeto para objeto

Atributo

 Atributos são definidos ao nível da classe, enquanto que os valores dos atributos dos atributos são

definidos ao nível do objeto

 _Exemplos:

 uma pessoa (classe) tem os atributos nome, data de nascimento e peso

 João é uma pessoa (objeto da classe pessoa) com

 nome "João da Silva“

 data de nascimento "18/03/1973"

Métodos

 O comportamento invocável de objetos são os métodos

 _{Um método é algo que se pode pedir para um objeto}

de uma classe fazer

 Objetos da mesma classe tem os mesmos Métodos

 _{Métodos são definidos ao nível de classe, enquanto}

que a invocação de uma operação é definida ao nível de objeto

Construtor

 É um método utilizado para inicializar objetos da classe quando estes são criados

 _{Este método possui o mesmo nome da Classe e não}

Visibilidade de atributos e métodos

 Atributos e Métodos Públicos

 São atributos e métodos dos objetos que podem ser visíveis externamente, ou seja, outros objetos poderão acessar os atributos e métodos destes objetos sem restrições

 _{Atributos e Métodos Privados}

 Atributos e métodos que só podem ser acessados por operações internas ao próprio objeto são ditos privados

Métodos

 Interface

 Os métodos públicos de uma classe definem a interface da classe.

 Os métodos privativos não fazem parte interface da classe pois não pode ser acessada externamente

 _Assinatura

 Deve ser definido o nome dos métodos, se tem tipo de retorno, e se recebe parâmetros, a este conjunto de informações sobre o método dá-se o nome de

Mensagens

 Uma mensagem é uma solicitação feita por um objeto A à um objeto B

 _{Como resultado desta solicitação, o objeto B irá}

modificar seu estado ou irá retornar algum valor

 O conceito de mensagem está diretamente associado ao conceito de operação

 _{A interação entre os objetos é feita através da troca}

Herança e Hierarquia

 Hierarquia

 Quando vamos trabalhar com um grande conjunto de classes de objetos, é necessário organizar estas

classes de maneira ordenada de modo que tenhamos uma hierarquia

 Em uma hierarquia de classes teremos as classes mais genéricas no topo, e as mais específicas na base

Hierarquia

 Automóveis

 automóveis utilitários (camionetes leves)

 utilitários urbanos  utilitários off-road  automóveis de passeio  passeio família  passeio esportivo  automóveis de carga  carga inflamáveis

Herança e Hierarquia

 Herança

 Em uma hierarquia de classes semelhantes podemos dizer que as classes mais específicas herdam as

características das mais genéricas, ou seja, todo automóvel de passeio família é um automóvel de passeio

 A classe de nível superior na na associação de

herança é chamada de super-classe e a inferior de sub-classe

Herança e Hierarquia

 Agregação

 _Composição

Agregação / Composição

 É o princípio que permite o desenvolvedor considerar algo muito grande através do enfoque TODO-PARTE

 _{Utilizado para definir regras de negócio}

 _{Se a instância do todo for removida, suas partes}

também deverão ser removidas (composição)

 _{Se a instância do todo for removida, suas partes não}

Agregação

 Define uma "dependência fraca" entre o todo e suas partes

 _{Se o todo for removido, as suas partes poderão}

continuar existindo é um mecanismo que permite a construção de uma classe agregada a partir de outras classes componentes

 _{Usa-se dizer que um objeto da classe agregada}

Composição

 Define uma "dependência forte" o todo e suas Partes

 _{Se o todo deixar de existir, as suas partes também}

Herança X Agregação x Composição

 Herança

 "é um tipo de", as propriedades são herdadas de outra classe

 Associação

 "usam um(a)", um objeto envia uma mensagem para outro objeto

 Composição

 "composto por", um objeto é composto por outros objeto

Abstração

 Abstração é o processo através do qual detalhes são ignorados, para nos concentrarmos nas

características essenciais

 _{A abstração nos leva a representar os objetos de}

acordo com o ponto de vista e interesse de quem os representa

Abstração

 Para descrevermos um automóvel (do ponto de vista de um observador externo), identificamos a cor do

mesmo, o número de portas, o tipo das rodas e pneus

 _{Quando identificamos o automóvel apenas a partir}

destas características externas estamos fazendo uma abstração pois uma série de detalhes internos não

Abstração

 Ex: Ao modelarmos um objeto avião no contexto de um sistema de marcação de passagens aéreas, não vai nos interessar a característica número de turbinas do avião, mas irá nos interessar a característica

número de assentos disponíveis

 Ao ignorarmos algumas características não

relevantes em um determinado contexto, estamos fazendo uma abstração

Encaplusamento

 É o processo de ocultação das características internas do objeto

 _{O encapsulamento cuida para que certas}

características não possam ser vistas ou modificadas externamente

Encaplusamento

 Exemplo

 Podemos dizer que o motor de um automóvel está encapsulado, pois normalmente não podemos ver ou alterar características do motor

 Podemos então utilizar um automóvel sem conhecer nada das complexidades do motor, que estão

Encaplusamento

 _{No contexto de uma linguagem OO um objeto pode ser}

definido como um conjunto de "funções“ unidas aos dados que elas necessitam

 _{O encapsulamento "protege" os dados que estão "dentro"}

dos objetos, evitando assim que os mesmos sejam alterados erroneamente

 _{Os dados só poderão ser alterados pelas "funções“ dos}

próprios objetos

 _{As "funções" dos objetos são chamadas de operações ou}

Polimorfismo

 É a capacidade de objetos diferentes reagirem segundo a sua função a uma ordem padrão

 _{O comando "abre", por exemplo, faz um objeto entrar}

em ação, seja ele uma janela, uma porta ou uma tampa de garrafa

Polimorfismo

 Sobrecarga

 Através do mecanismo de sobrecarga, dois métodos de uma classe podem ter o mesmo nome, desde que suas assinaturas sejam diferentes

 Tal situação não gera conflito pois o compilador é capaz de detectar qual método deve ser escolhido a partir da análise dos argumentos do método

Persistência

 Refere-se à habilidade de um objeto existir além da execução que o criou, ou seja, ser armazenado em memória secundária (permanente ou persistente)

 _{Não é o armazenamento apenas dos atributos}

(dados), mas também dos métodos para realizar os acessos

 _{Muito encontrado em sistemas que manipulam banco}

Diagrama de Classes (UML)

Prof. Rogério Celestino dos Santos

Diferenciação entre classe e objeto

 As classes formam o alicerce do diagrama de classes. Assim, para trabalhar com diagrama de classes, você precisa ter uma noção clara da diferença entre classes e objetos. Portanto:

 Classe é a definição para um recurso. Ela inclui informações que descrevem os recursos de uma entidade e como ela pode ser utilizada

 Objetos, ao contrário, são instâncias de uma classe. Pode-se dizer que um objeto é uma entidade

Diagrama de Classes

 “O diagrama de classes provavelmente é o diagrama mais utilizado da UML. Na verdade, o diagrama de classes é a ferramenta de modelagem principal para descrever a própria UML.” (PENDER, 2004)

Diagrama de Classes

 Um diagrama de classes descreve os tipos de objetos presentes no sistema e os vários tipos de

relacionamento estáticos existentes entre eles

 _{Os diagramas de classe também mostram as}

propriedades e operações de uma classe e as

restrições que se aplicam à maneira como os objetos estão conectados

Classes

 Uma classe é descrita por seus aspectos estruturais através de seus atributos e através de seus aspectos comportamentais através de suas operações.

 _{Uma classe (seus atributos e operações) pode ser}

detalhada através de sua visibilidade e sua multiplicidade

Classes

 Uma classe é representada como mostrado no desenho abaixo:

Operações e Atributos de uma Classe

 Uma classe é definida nos seus aspectos estruturais através de seus atributos e nos seus aspectos

comportamentais através de suas operações

 _{Uma classe não tem necessariamente que}

corresponder a uma entidade humana ou, mais

genericamente, a uma entidade com representação física (por exemplo, uma fatura)

 Pode-se representar entidades mais abstratas (por exemplo, venda)

Atributos de uma Classe

 Tanto nos atributos quanto nas operações de uma classe podem ser especificados detalhes de sua visibilidade e de sua multiplicidade

 A sintaxe básica de um atributo é:

 [visibilidade] nome-do-atributo : [tipo] { =valor-inicial }

 Exemplos:

 + nome : String

 - salario : double = 1000.00

Operações de uma Classe

 A sintaxe básica de uma operação é:

 [visibilidade] nome-da-operação ( [lista-de-parâmetros] ) : [tipo-retorno]

 Exemplos:

 - mostrar() : void

 + calcularTaxa( valorDolar : double ) : double

Operações e Atributos Estáticos

 Uma operação ou um atributo que não pertence a

uma instância da classe, mas a classe como um todo é chamado de operação e atributo estático,

espectivamente

 _{Operações e atributos estáticos são ompartilhados}

por todas as instâncias da classe, mas não pertence a nenhuma instância

Visibilidade

 Os atributos e operações de uma classe podem ser especificados para mostrar como a mesma pode ser vista e utilizada pelos outros elementos do sistema

 _{Os níveis de visibilidade para o atributo ou a}

operação:

 (+) PÚBLICO:

 Todas as classes visualizam.  (-) PRIVADO:

 Somente a própria classe visualiza.  (#) PROTEGIDO:

 Todas as classes do mesmo pacote e sub-classes visualizam.

Visibilidade

 Exemplo

 Somente a própria classe tem acesso direto aos atributos do veículo

 Qualquer classe pode ligar ou desligar o veículo

 Somente classes do mesmo pacote ou sub-classes podem acelerar ou frear o veículo.

Associação

 Outra maneira de se criar um atributo é através de uma associação

 _{Associação é uma linha cheia entre duas classes,}

direcionadas da classe de origem para a classe de destino

 _{A direção pode ser nos dois sentidos, o que gera uma}

Associação Bidirecional

 Exemplo:

Associação

 Associação

 Ainda no exemplo:

 Como pode ser visto não deve-se colocar uma associação como atributo, pois a própria associação já nos diz isto

 O código Java ficaria assim:

public class NotaFiscal {

private List listaItemNotaFiscal; ... ...

public class ItemNotaFiscal { private NotaFiscal notaFiscal; ...

Classes Associativas

 Algumas associações de muitos para muitos exige a

necessidade da criação de uma classe associativa entre as duas classes associadas

 No exemplo abaixo existe a classe Paciente com seus atributos e a classe Exame com seus atributos

 Do relacionamento entre Paciente e Exame têm-se a data da realização e o diagnóstico.

Multiplicidade

 A multiplicidade de uma classe é o número de instâncias possíveis que uma classe pode ter considerando uma única instância da outra classe a qual ela é associada. Ou seja, é o número de objetos de uma classe que pode relacionar com um único objeto de uma outra classe

 _{Multiplicidades são números simples ou intervalos de números}  _{A tabela abaixo exemplifica os tipos comuns de multiplicidades}

Pelo menos uma instância. _1..* Zero ou mais instâncias. _0..* Exatamente uma instância. ₁ Uma instância opcional. _0..1

Multiplicidade

 No exemplo abaixo, um pedido pode estar vinculado a um único cliente, porém um cliente poderá possuir qualquer quantidade de pedidos

Dependência

 Uma dependência entre dois elementos existe se mudanças na definição de um elemento podem causar mudanças ao outro

 _{A simbologia adotada é uma linha tracejada ligando}

Agregação – Tipo de associação

 Uma agregação modela um relacionamento tem um (ou parte de, no jargão da UML) entre pares

 Este relacionamento significa que um objeto contém outro.

 No contexto de uma agregação, os objetos podem existir independentemente uns dos outros. Nenhum objeto é mais importante do que o outro no relacionamento

 Um losango aberto simboliza a agregação. O losango toca o objeto que é considerado o todo do relacionamento. O todo é constituído de partes

Agregação – Tipo de associação

 Como o Banco e Cliente são independentes, eles são pares. Você pode dizer que o objeto Banco e o objeto Cliente são pares, porque os objetos Cliente podem existir independentemente do objeto Banco

 _{Isso significa que se o objeto Banco encerrar suas}

operações, os clientes não desaparecerão com o banco. Em vez disso, os clientes podem se tornar clientes de outro banco. Do mesmo modo o cliente pode sacar seus fundos e o banco continuará.

Composição – Tipo de associação

 A título de exemplo, considere-se os itens (linhas) de uma fatura. Usualmente uma fatura é (ou pode ser) composta por vários itens, cada um deles diz respeito a um produto faturado. Os itens têm seus próprios

atributos (quantidade, preço unitário, descrição do produto, etc.) e entidade própria (é possível distinguir um item de outro na mesma fatura)

 _{Uma possível representação deste domínio é o}

diagrama do próximo slide. Uma fatura possui vários itens, mas um item apenas diz respeito a uma fatura. Uma composição tem um losango fechado apontando para a parte contendo o todo.

Composição – Tipo de associação

existir a fatura da qual fazem parte

 Dito de outra forma, uma fatura é uma composição de itens. Se removermos uma fatura, os itens dessa fatura também serão removidos.

 Neste caso temos um tipo de agregação conhecido como Composição.

Generalização

 Trata-se da ação de uma classe herdar toda a estrutura de uma outra classe.

 _{Uma sub-classe sempre herda de sua super-classe:}

 Atributos

 Operações

 Relacionamentos

 Uma sub-classe pode:

 Adicionar atributos e operações

 Adicionar relacionamentos

 Sobrepor (override) operações herdadas

 _{Uma sub-classe sempre herda tudo de sua}

Generalização

 _{ContaCorrente é um tipo de Conta.}  _{ContaPoupanca é um tipo de Conta.}

Interfaces

 Uma interface é uma coleção de operações que são usadas para especificar um serviço de uma classe.

 _{Graficamente, uma interface é representada como um}

círculo (forma icônica).

 Toda interface deve ter um nome que a distingue de outras interfaces

Interfaces

 Uma interface pode também ser representada como um estereótipo (forma expandida)

 Forma Expandida:

Interfaces

 Uma interface especifica um contrato de serviço para uma classe, sem detalhar como será sua

implementação

 _{No exemplo a seguir, IPreco especifica esse contrato}

e a classe Pedido é responsável pela sua realização

 _{Podemos definir uma interface a qual nomearemos de}

IPreco (a letra 'I' foi usada para permitir identificação

Interfaces

 A interface IPreco provê um contrato de definição de preço para a classe Pedido

 A classe Pedido, a qual realiza, isto é, provê a implementação concreta da interface IPreco, contém um relacionamento

chamado realização

 Neste caso, note que a classe Cliente depende da interface

Realização

 Uma realização indica que uma classe implementa o comportamento especificado por uma interface

 _{Uma interface pode ser realizada por várias classes}

Classes Abstratas

 Em alguns momentos deseja criar uma classe sem a

implementação de algumas operações ou, simplesmente, não deseja que exista uma instância de determinada classe

 Para dizer que uma classe é abstrata, basta inserir seu nome em itálico

 No exemplo, não teria como dizer que tem uma instância de Conta, mas sim, somente uma

instância de uma de suas sub-classes:

Regras de Restrições

 Restrições agregam condições entre associações, atributos, operações e classes

 _{Restrições são restrições semânticas anotadas como}

expressões booleanas

Pacotes

 Um pacote é um mecanismo de agrupamento

 _{Pode ser utilizado para agrupar qualquer elemento}

UML (como casos de uso, atores, classes, componentes e outros pacotes)

 Geralmente utilizada para especificar uma distribuição lógica

Pacotes

 Os pacotes em um diagrama de classes são

altamente utilizados, pois, na implementação do

sistema, a organização das classes são sempre feitas utilizando pacotes.

Notas e Comentários

 Assim como todo diagrama UML pode ser inseridos notas ou comentários

Considerações



_Cuidado

 _{Diagrama de Classes não é um modelo ER}

 _{O maior perigo com os diagramas de classes é que}

você pode focalizar exclusivamente na estrutura e ignorar o comportamento