Polimorfismo, Classes abstratas e Interfaces: Fundamentos da POO em Java

O objetivo deste artigo � apresentar alguns componentes fundamentais da Programaç�o Orientada a Objetos: Polimorfismo, Classes Abstratas e Interfaces. Ser�o apresentados os conceitos e implementaç�es na linguagem Java para facilitar o entendimento.

Polimorfismo

O polimorfismo permite que classes abstratas consigam receber comportamentos atrav�s de classes concretas. Por exemplo, um dispositivo USB, podemos considerar que o USB seria uma classe abstrata enquanto os dispositivos (Pen Driver, Ipad, C�meras, etc) seriam as classes concretas. Ou seja, o USB � uma especificaç�o que pode ter v�rias implementaç�es com caracter�sticas diferentes.

A figura a seguir ilustra alguns exemplos de tipos de polimorfismo.

Figura 1. Exemplo de Polimorfismo

Sobrescrita de m�todo

A seguir temos um exemplo onde uma classe Soma herda de uma outra OperacaoMatematica, sobrescrevendo seu m�todo calcular para implementar a l�gica adequada � sua funç�o. A sobrescrita de m�todos � muito utilizada na implementaç�o de polimorfismo para que uma classe filha possa definir seu pr�prio comportamento, baseada na estrutura da classe m�e.


public class OperacaoMatematica {
	
	public double calcular(double x, double y){
		return 0;
	}
}

Listagem 1. Classe OperacaoMatematica


public class Soma extends OperacaoMatematica {

	public double calcular(double x, double y){
		return x + y;
	}
}

Listagem 2. Classe Soma herdando de OperacaoMatematica

Neste exemplo da Listagem 3 � mostrado porque o polimorfismo � conhecido como �possuir muitas formas�. No m�todo �calculaOperacao� acontece o polimorfismo, pois quando invocado, o argumento do tipo �OperacaoMatematica� � diferente para cada operaç�o.


public class TestaOperacaoMatematica {

	//EXECUTA A OPERACAO - COM POLIMORFISMO
	public static void calculaOperacao(OperacaoMatematica o, double x, double y){
		System.out.println(o.calcular(x, y));
	}
		
	public static void main(String[] args) {
		calculaOperacao (new Soma(), 2500, 200);
		calculaOperacao (new Multiplicacao(), 10, 10);
	}
}

Listagem 3. Classe Testadora de polimorfismo

Classes abstratas

Pode-se dizer que as classes abstratas servem como �modelo� para outras classes que dela herdem, n�o podendo ser instanciada por si s�. Para ter um objeto de uma classe abstrata � necess�rio criar uma classe mais especializada herdando dela e ent�o instanciar essa nova classe. Os m�todos da classe abstrata devem ent�o serem sobrescritos nas classes filhas.

Por exemplo, � definido que a classe �Animal� seja herdada pelas subclasses �Gato�, �Cachorro�, �Cavalo�, mas ela mesma nunca pode ser instanciada.


abstract class Conta {
	
	private double saldo;
	
	public void setSaldo(double saldo) {
		this.saldo = saldo;
	}
	
	public double getSaldo() {
		return saldo;
	}
	
	public abstract void imprimeExtrato();

}

Listagem 4. Classe abstrata Conta

No exemplo da Listagem 5, o m�todo �imprimeExtrato()� tem uma annotation conhecida como @Override, significando que estamos sobrescrevendo o m�todo da superclasse. Entende-se em que na classe abstrata �Conta� os m�todos que s�o abstratos t�m um comportamento diferente, por isso n�o possuem corpo. Ou seja, as subclasses que est�o herdando precisam desse m�todo mas n�o de forma gen�rica, aonde permite inserir as particularidades de cada subclasse.


import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class ContaPoupanca extends Conta {

	@Override
	public void imprimeExtrato() {
		System.out.println("### Extrato da Conta ###");
		
		SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("dd/MM/aaaa HH:mm:ss");
		Date date = new Date();
		
		System.out.println("Saldo: "+this.getSaldo());
		System.out.println("Data: "+sdf.format(date));
		
	}
}

Listagem 5. Classe ContaPoupanca


public class TestaConta {
	public static void main(String[] args) {
		Conta cp = new ContaPoupanca();
		cp.setSaldo(2121);
		cp.imprimeExtrato();

	}
}

Listagem 6. Classe Testadora para classes abstratas

Interfaces

As interfaces s�o padr�es definidos atrav�s de contratos ou especificaç�es. Um contrato define um determinado conjunto de m�todos que ser�o implementados nas classes que assinarem esse contrato. Uma interface � 100% abstrata, ou seja, os seus m�todos s�o definidos como abstract, e as vari�veis por padr�o s�o sempre constantes (static final).

Uma interface � definida atrav�s da palavra reservada �interface�. Para uma classe implementar uma interface � usada a palavra �implements�, descrita na Listagem 8.

Como a linguagem Java n�o tem herança m�ltipla, as interfaces ajudam nessa quest�o, pois bem se sabe que uma classe pode ser herdada apenas uma vez, mas pode implementar in�meras interfaces. As classes que forem implementar uma interface ter�o de adicionar todos os m�todos da interface ou se transformar em uma classe abstrata, veja nos exemplos abaixo.

Na Listagem 7 a interface Conta tem seus m�todos sem corpo, apenas com os par�metros e o tipo de retorno.


interface Conta{
	void depositar(double valor);
	void sacar(double valor);
	double getSaldo();
}

Listagem 7. Declaraç�o de uma interface

Neste exemplo da Listagem 8 os m�todos s�o sobrepostos atrav�s da interface Conta.


public class ContaCorrente implements Conta {
	private double saldo;
	private double taxaOperacao = 0.45;
	
	@Override
	public void deposita(double valor) {
		this.saldo += valor - taxaOperacao;
	}

	@Override
	public double getSaldo() {
		return this.saldo;
	}

	@Override
	public void sacar(double valor) {
		this.saldo -= valor + taxaOperacao;
	}

}

Listagem 8. Classe Conta Corrente


public class ContaPoupanca implements Conta {
	private double saldo;
	
	@Override
	public void deposita(double valor) {
		this.saldo += valor;		
	}

	@Override
	public double getSaldo() {
		return this.saldo;
	}

	@Override
	public void sacar(double valor) {
		this.saldo -= valor;
		
	}

}

Listagem 9. Classe ContaPoupanca com os m�todos sobrepostos da interface Conta

O m�todo �geradorConta�, da Listagem 10, mostra a entrada de um par�metro do tipo Conta, essa funç�o ser� �til para a sa�da de um resultado.


public class GeradorExtratos {
	
	public void geradorConta(Conta conta){
		System.out.println("Saldo Atual: "+conta.getSaldo());
	}

}

Listagem 10. Classe GeradorExtratos

Na Listagem 11 s�o instanciadas as classes e o gerador de extratos. Na classe �GeradorExtratos� � invocado o m�todo que aceita como par�metro um tipo de �Conta�.


public class TestaContas {

	public static void main(String[] args) {
		
		ContaCorrente cc = new ContaCorrente();
		cc.deposita(1200.20);
		cc.sacar(300);

		ContaPoupanca cp = new ContaPoupanca();
		cp.deposita(500.50);
		cp.sacar(25);
		
		
		GeradorExtratos gerador = new GeradorExtratos();
		gerador.geradorConta(cc);
		gerador.geradorConta(cp);
	}

}

Listagem 11. Classe TestaContas

Conclus�o

Neste artigo foram abordadas muita teoria e pr�tica referentes �s classes abstratas e polimorfismo. Espero que tenham gostado e at� a pr�xima!