Artigos Java Abstração, Encapsulamento e Herança: Pilares da POO em Java

Introdução

A Programação Orientada a Objetos conhecida como POO, é onde o desenvolvedor tem de começar a pensar fora da caixa, a imaginar uma forma aonde será preciso recorrer ao mundo real para o desenvolvimento das aplicações, pois hoje toda a programação em Java é orientada a objetos.

Guia do artigo:

ara obter esse entendimento, é necessário conhecer alguns dos pilares da Orientação a Objetos que são: Abstração, Encapsulamento, Herança e Polimorfismo. Neste artigo o pilar do Polimorfismo não será visto.

Abstração

É utilizada para a definição de entidades do mundo real. Sendo onde são criadas as classes. Essas entidades são consideradas tudo que é real, tendo como consideração as suas características e ações, veja na Figura 1 como funciona.

Abstrações do mundo real
Figura 1: Abstrações do mundo real.

Uma classe é reconhecida quando tem a palavra reservada “class”. Na Listagem 1 é mostrada a classe “Conta” com seus atributos (características) e métodos (ações).

Listagem 1: Exemplo de abstração da classe Conta.

public class Conta {    
    int numero;
    double saldo;
    double limite;  
 
    void depositar(double valor){
        this.saldo += valor;
    }   
 
    void sacar(double valor){
        this.saldo -= valor;
    }
     
    void imprimeExtrato(){
        System.out.println("Saldo: "+this.saldo);
    }
}

Encapsulamento

É a técnica utilizada para esconder uma ideia, ou seja, não expôr detalhes internos para o usuário, tornando partes do sistema mais independentes possível. Por exemplo, quando um controle remoto estraga apenas é trocado ou consertado o controle e não a televisão inteira. Nesse exemplo do controle remoto, acontece a forma clássica de encapsulamento, pois quando o usuário muda de canal não se sabe que programação acontece entre a televisão e o controle para efetuar tal ação.

Como um exemplo mais técnico podemos descrever o que acontece em um sistema de vendas, aonde temos cadastros de funcionários, usuários, gerentes, clientes, produtos entre outros. Se por acaso acontecer um problema na parte do usuário é somente nesse setor que será realizada a manutenção não afetando os demais.

Em um processo de encapsulamento os atributos das classes são do tipo private. Para acessar esses tipos de modificadores, é necessário criar métodos setters e getters.

Por entendimento os métodos setters servem para alterar a informação de uma propriedade de um objeto. E os métodos getters para retornar o valor dessa propriedade.

Veja um exemplo de encapsulamento, na Listagem 2 gera-se os atributos privados (private) e é realizado o processo de geração dos métodos setters e getters.

Métodos getters e setters
Figura 2: Métodos getters e setters.
Listagem 2: Encapsulamento da classe Funcionario.

public class Funcionario {
    private double salario;
    private String nome;
 
    public String getNome() {
        return nome;
    }
 
    public void setNome(String nome) {
        this.nome = nome;
    }
     
    public void setSalario(double salario) {
        this.salario = salario;
    }
     
    public double getSalario() {
        return salario;
    }
}

Na Listagem 3, é instanciado a classe Funcionario, onde a variável de referência é usada para invocar os métodos setters, informando algum dado. Ao final, é usado os métodos getters dentro do System.out.println para gerar a saída dos resultados que foram passados nos métodos setters.

Listagem 3: Classe Testadora dos métodos getters e setters.

public class TestaFuncionario {
 
    public static void main(String[] args) {
        Funcionario funcionario = new Funcionario();
        funcionario.setNome("Thiago");
        funcionario.setSalario(2500);
         
        System.out.println(funcionario.getNome());
        System.out.println(funcionario.getSalario());
 
    }
}

Herança

Na Programação Orientada a Objetos o significado de herança tem o mesmo significado para o mundo real. Assim como um filho pode herdar alguma característica do pai, na Orientação a Objetos é permitido que uma classe herde atributos e métodos da outra, tendo apenas uma restrição para a herança. Os modificadores de acessos das classes, métodos e atributos só podem estar com visibilidade public e protected para que sejam herdados.

Uma das grandes vantagens de usar o recurso da herança é na reutilização do código. Esse reaproveitamento pode ser acionado quando se identifica que o atributo ou método de uma classe será igual para as outras. Para efetuar uma herança de uma classe é utilizada a palavra reservada chamada extends.

Hierarquia das classes
Figura 3: Hierarquia das classes.

Para saber se estamos aplicando a herança corretamente, realiza-se o teste “É UM”. Esse teste simples ajuda a detectar se a subclasse pode herdar a superclasse.

Por exemplo, na Figura 3, está mostrando que a classe Gerente herda da classe Funcionário, se for aplicado o teste “É UM” nota-se que o teste é aprovado, pois o Gerente também “É UM” Funcionário.

Veja nos exemplos abaixo como aplicar o recurso da herança em uma classe.

Na Listagem 4, existe a superclasse Funcionario que servirá de base para as subclasses usarem seus atributos ou métodos.

Listagem 4: Superclasse Funcionario.

public class Funcionario {
    private String nome;
    private double salario;
 
    public String getNome() {
        return nome;
    }
 
    public void setNome(String nome) {
        this.nome = nome;
    }
 
    public double getSalario() {
        return salario;
    }
 
    public void setSalario(double salario) {
        this.salario = salario;
    }
     
    public double calculaBonificacao(){
        return this.salario * 0.1;
    }
 
}

No exemplo da Listagem 5, podemos ver que a classe Gerente está herdando da classe Funcionario através da palavra reservada extends. Acontece também a mudança do comportamento de herança, a partir do método calculaBonificacao que é sobrescrito, pois entende-se que o valor da classe Gerente é diferente para as demais.

Listagem 5: Sublclasse Gerente.

public class Gerente extends Funcionario {
    private String usuario;
    private String senha;
 
    public String getUsuario() {
        return usuario;
    }
 
    public void setUsuario(String usuario) {
        this.usuario = usuario;
    }
 
    public String getSenha() {
        return senha;
    }
 
    public void setSenha(String senha) {
        this.senha = senha;
    }
     
    public  double calculaBonificacao(){
        return this.getSalario() * 0.6 + 100;
    }
 
}
Listagem 6: Subclasse Gerente.
Secretaria
. 

public class Secretaria extends Funcionario {
    private int ramal;
     
    public void setRamal(int ramal) {
        this.ramal = ramal;
    }
     
    public int getRamal() {
        return ramal;
    }
}
Listagem 7: Subclasse Telefonista.

public class Telefonista extends Funcionario {
    private int estacaoDeTrabalho;
     
    public void setEstacaoDeTrabalho(int estacaoDeTrabalho) {
        this.estacaoDeTrabalho = estacaoDeTrabalho;
    }
     
    public int getEstacaoDeTrabalho() {
        return estacaoDeTrabalho;
    }
}

Na Listagem 8 são apresentadas todas as classes e mostrada a reutilização de código, um exemplo são os atributos nome e salario. Portanto, não foi preciso criar em todas as classes, apenas criou-se na superclasse. Apenas lembrando que o acesso dos atributos ou métodos de uma superclasse é permitido somente se estão definidos com o modo de visibilidade como public ou protected.

Listagem 8: Classe Testadora.

public class TestaFuncionario {
 
    public static void main(String[] args) {
         
        Gerente gerente = new Gerente();
        gerente.setNome("Carlos Vieira");
        gerente.setSalario(3000.58);
        gerente.setUsuario("carlos.vieira");
        gerente.setSenha("5523");
         
        Funcionario funcionario = new Funcionario();
        funcionario.setNome("Pedro Castelo");
        funcionario.setSalario(1500);
         
        Telefonista telefonista = new Telefonista();
        telefonista.setNome("Luana Brana");
        telefonista.setSalario(1300.00);
        telefonista.setEstacaoDeTrabalho(20);
         
        Secretaria secretaria = new Secretaria();
        secretaria.setNome("Maria Ribeiro");
        secretaria.setSalario(1125.25);
        secretaria.setRamal(5);
         
        System.out.println("##### Gerente #####");
        System.out.println("Nome.: "+gerente.getNome());
        System.out.println("Salário.: "+gerente.getSalario());
        System.out.println("Usuário.: "+gerente.getUsuario());
        System.out.println("Senha.: "+gerente.getSenha());
        System.out.println("Bonificação.: "+gerente.calculaBonificacao());
        System.out.println();
         
        System.out.println("##### Funcionário #####");
        System.out.println("Nome.: "+funcionario.getNome());
        System.out.println("Salário.: "+funcionario.getSalario());
        System.out.println("Bonificação.: "+funcionario.calculaBonificacao());
        System.out.println();
         
        System.out.println("##### Telefonista #####");
        System.out.println("Nome.: "+telefonista.getNome());
        System.out.println("Salário.: "+telefonista.getSalario());
        System.out.println("Estação de Trabalho.: "+telefonista.getEstacaoDeTrabalho());
        System.out.println("Bonificação.: "+telefonista.calculaBonificacao());
        System.out.println();
         
        System.out.println("##### Secretária #####");
        System.out.println("Nome.: "+secretaria.getNome());
        System.out.println("Salário.: "+secretaria.getSalario());
        System.out.println("Ramal.: "+secretaria.getRamal());
        System.out.println("Bonificação.: "+secretaria.calculaBonificacao());
        System.out.println();
    }
 
}

Conclusão

Portanto foram mostrados alguns exemplos e conceitos dos três pilares da Programação Orientada a Objetos com implementações na linguagem Java.

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