Principais conceitos da Programa��o Orientada a Objetos

Hoje, a maioria das linguagens de programaç�o s�o orientadas a objetos como Java, C#, Python e C++ e, apesar de terem algumas diferenças na implementaç�o, todas seguem os mesmos princ�pios e conceitos. Muitos programadores, apesar de utilizarem linguagens orientadas a objetos, n�o sabem utilizar alguns dos principais conceitos desse paradigma orientado a objetos e, por isso, desenvolvem sistemas com alguns erros conceituais e acabam escrevendo mais c�digo que o necess�rio, n�o conseguindo reutilizar o c�digo como seria poss�vel.

Este artigo far� uma revis�o dos principais conceitos de orientaç�o a objetos e mostrar� diversos exemplos de implementaç�o dos conceitos de orientaç�o a objetos em Java. Os principais conceitos do paradigma orientado a objetos s�o Classes e Objetos, Associaç�o,Encapsulamento, Herança e Polimorfismo.

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Classe e Objeto

Uma classe � uma forma de definir um tipo de dado em uma linguagem orientada a objeto. Ela � formada por dados e comportamentos.

Para definir os dados s�o utilizados os atributos, e para definir o comportamento s�o utilizados m�todos. Depois que uma classe � definida podem ser criados diferentes objetos que utilizam a classe. A Listagem 1 mostra a definiç�o da classe Empresa, que tem os atributos nome, endereço, CNPJ, data de fundaç�o, faturamento, e tamb�m o m�todo imprimir, que apenas mostra os dados da empresa.


package com.devmedia.model;
 
import java.util.Date;
 
public class Empresa {
 
      private String nome;
      private String cnpj;
      private String endereco;
      private Date dataFundacao;
      private float faturamento;
      
      public void imprimir() {
            System.out.println("Nome: " + nome);
            System.out.println("CNPJ: " + cnpj);
            System.out.println("Endereço: " + endereco);
            System.out.println("Data de Fundaç�o: " + dataFundacao);
            
      }
      
      public String getNome() {
            return nome;
      }
      public void setNome(String nome) {
            this.nome = nome;
      }
      public String getCnpj() {
            return cnpj;
      }
      public void setCnpj(String cnpj) {
            this.cnpj = cnpj;
      }
      public String getEndereco() {
            return endereco;
      }
      public void setEndereco(String endereco) {
            this.endereco = endereco;
      }
      public Date getDataFundacao() {
            return dataFundacao;
      }
      public void setDataFundacao(Date dataFundacao) {
            this.dataFundacao = dataFundacao;
      }
      public float getFaturamento() {
            return faturamento;
      }
      public void setFaturamento(float faturamento) {
            this.faturamento = faturamento;
      }
      
}

Listagem 1. Classe Empresa

Com a classe definida, podem ser criados diversos objetos do tipo Empresa, por isso a Listagem 2 mostra como criar esses objetos, bastando declarar uma vari�vel com o tipo Empresa e com a palavra reservada new criar um novo objeto. Depois podemos definir os dados para os atributos da classe Empresa e, por fim, chamar o m�todo definido.


package com.devmedia.main;
 
import java.util.Date;
 
import com.devmedia.model.Empresa;
 
public class Main {
 
      public static void main(String[] args) {
            
            Empresa empresa1 = new Empresa();
            empresa1.setNome("Loja 1");
            empresa1.setCnpj("12343232");
            empresa1.setDataFundacao(new Date());
            empresa1.setEndereco("Rua abc, 100");
            empresa1.setFaturamento(50000);
empresa1.imprimir();
            
            Empresa empresa2 = new Empresa();
            empresa2.setNome("Loja 2");
            empresa2.setCnpj("12354432");
            empresa2.setDataFundacao(new Date());
            empresa2.setEndereco("Rua abc, 200");
            empresa2.setFaturamento(50000);
empresa2.imprimir();
 
Empresa empresa3 = new Empresa();
            empresa3.setNome("Posto de Gasolina");
            empresa3.setCnpj("12345434");
            empresa3.setEndereco("Rua afd, 500");
            empresa3.setFaturamento(10000);
            empresa3.setDataFundacao(new Date());
            empresa3.imprimir();
 
      }
 
}

Listagem 2. Definiç�o dos objetos do tipo Empresa

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Encapsulamento

O conceito do encapsulamento consiste em �esconder� os atributos da classe de quem for utiliz�-la. Isso se deve por dois motivos principais.

Um � para que algu�m que for usar a classe n�o a use de forma errada como, por exemplo, em uma classe que tem um m�todo de divis�o entre dois atributos da classe - se o programador java n�o conhecer a implementaç�o interna da classe, ele pode colocar o valor zero no atributo do dividendo, mas se a classe estiver corretamente encapsulada podemos impedir que o programador faça isso. Esse tipo de implementaç�o � feito via os m�todos get e set. A Listagem 3 mostra o c�digo da classe Divisao citada como exemplo.


package com.devmedia.model;
 
public class Divisao {
      
      private int num1;
      private int num2;
      
      public void divisao() {
            System.out.println("A divisao e: " + (num1 / num2));
      }
 
      public int getNum1() {
            return num1;
      }
 
      public void setNum1(int num1) {
            this.num1 = num1;
      }
 
      public int getNum2() {
            return num2;
      }
 
      public void setNum2(int num2) {
            if (num2 == 0) {
                  num2 = 1;
            } else {
                  this.num2 = num2;
            }
      }
      
}

Listagem 3. Classe Divisao

O outro motivo � de manter todo o c�digo de uma determinada classe encapsulada dentro dela mesmo como, por exemplo, se existe uma classe Conta, talvez seja melhor n�o permitir que um programador acesse o atributo saldo diretamente, nem mesmo com os m�todos get e set, mas somente por operaç�es, como saque, dep�sito e saldo. A Listagem 4 mostra a implementaç�o da classe Conta, onde s� � poss�vel acessar a atributo saldo pelas operaç�es disponibilizadas na classe e os outros atributos podem ser acessados via m�todos get e set.


package com.devmedia.model;
 
public class Conta {
      
      private String agencia;
      private String numero;
      private float saldo;
      
      public void saque(float valor) {
            if (saldo < valor) {
                  System.out.println("O saldo � insuficiente!");
            } else {
                  saldo -= valor;
            }
      }
      
      public String getAgencia() {
            return agencia;
      }
 
      public void setAgencia(String agencia) {
            this.agencia = agencia;
      }
 
      public String getNumero() {
            return numero;
      }
 
      public void setNumero(String numero) {
            this.numero = numero;
      }
 
      public void deposito(float valor) {
            saldo += valor;
      }
      
      public void saldo() {
            System.out.println("O saldo �: " + saldo);
      }
 
}

Listagem 4. Classe Conta

Associaç�o de Classes

A associaç�o de classes indica quando uma classe tem um tipo de relacionamento "tem um" com outra classe como, por exemplo, uma pessoa tem um carro e isso indica que a classe Pessoa tem uma associaç�o com a classe Carro. Esse tipo de relacionamento entre classes � importante, porque define como as classes interagem entre elas nas aplicaç�es.

A Listagem 5 mostra como implementar uma associaç�o um para um. A associaç�o � feita entre as classes Pessoa e Carro. A classe Carro tem os atributos modelo, placa, ano e valor; e a classe Pessoa tem os atributos nome, endereço, telefone e dataNascimento. Al�m disso, ela tem um relacionamento com a classe Carro.


package com.devmedia.model;
 
public class Carro {
      
      private String modelo;
      private String placa;
      private int ano;
      private float valor;
      
      public String getModelo() {
            return modelo;
      }
      
      public void setModelo(String modelo) {
            this.modelo = modelo;
      }
      
      public String getPlaca() {
            return placa;
      }
      
      public void setPlaca(String placa) {
            this.placa = placa;
      }
      
      public int getAno() {
            return ano;
      }
      
      public void setAno(int ano) {
            this.ano = ano;
      }
      
      public float getValor() {
            return valor;
      }
      
      public void setValor(float valor) {
            this.valor = valor;
      }
 
}
 
package com.devmedia.model;
 
import java.util.Date;
 
public class Pessoa {
      
      private String nome;
      private String endereco;
      private String telefone;
      private Date dataNascimento;
      
      // Relacionamento com a classe Carro
      private Carro carro;
 
      public String getNome() {
            return nome;
      }
 
      public void setNome(String nome) {
            this.nome = nome;
      }
 
      public String getEndereco() {
            return endereco;
      }
 
      public void setEndereco(String endereco) {
            this.endereco = endereco;
      }
 
      public String getTelefone() {
            return telefone;
      }
 
      public void setTelefone(String telefone) {
            this.telefone = telefone;
      }
 
      public Date getDataNascimento() {
            return dataNascimento;
      }
 
      public void setDataNascimento(Date dataNascimento) {
            this.dataNascimento = dataNascimento;
      }
 
      public Carro getCarro() {
            return carro;
      }
 
      public void setCarro(Carro carro) {
            this.carro = carro;
      }
 
}

Listagem 5. Associaç�o entre as classes Pessoa e Carro

Al�m do relacionamento um para um, tamb�m existem o relacionamento um para N e N para N. Esses relacionamentos s�o modelados com um vetor de objetos de uma classe para outro como, por exemplo, se uma pessoa pode ter mais de um carro, � necess�rio mapear esse relacionamento com uma lista de carros na classe Pessoa. A Listagem 6 mostra a alteraç�o necess�ria na classe Pessoa, mas na classe Carro n�o � necess�ria nenhuma alteraç�o.


package com.devmedia.model;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;
 
public class Pessoa {
      
      private String nome;
      private String endereco;
      private String telefone;
      private Date dataNascimento;
      
      // Relacionamento com a classe Carro
      private List<Carro> carros = new ArrayList<Carro>();
 
      public String getNome() {
            return nome;
      }
 
      public void setNome(String nome) {
            this.nome = nome;
      }
 
      public String getEndereco() {
            return endereco;
      }
 
      public void setEndereco(String endereco) {
            this.endereco = endereco;
      }
 
      public String getTelefone() {
            return telefone;
      }
 
      public void setTelefone(String telefone) {
            this.telefone = telefone;
      }
 
      public Date getDataNascimento() {
            return dataNascimento;
      }
 
      public void setDataNascimento(Date dataNascimento) {
            this.dataNascimento = dataNascimento;
      }
 
      public List<Carro> getCarros() {
            return carros;
      }
 
      public void setCarros(List<Carro> carros) {
            this.carros = carros;
      }
 
}

Listagem 6. Classe Pessoa com relacionamento um para N

Herança

A herança � um tipo de relacionamento que define que uma classe "� um" de outra classe como, por exemplo, a classe Funcionario que � uma Pessoa, assim um Funcion�rio tem um relacionamento de herança com a classe Pessoa. Em algumas linguagens, como C#, � poss�vel fazer herança m�ltipla, isto �, uma classe pode herdar de diversas outras classes, mas em Java isso n�o � permitido, pois cada classe pode herdar de apenas outra classe.

A Listagem 7 mostra como implementar a herança entre classes: a classe Pessoa definida ser� utilizada como base para as outras classes. Ser� definida a classe Funcionario, com os atributos salario e matricula, e a classe Aluno com os atributos registroAcademico e curso. Como � poss�vel observar, para implementar herança em Java usaremos a palavra reservada extends.


package com.devmedia.model;
 
public class Funcionario extends Pessoa {
      
      private float salario;
      private String matricula;
      
      public float getSalario() {
            return salario;
      }
      
      public void setSalario(float salario) {
            this.salario = salario;
      }
      
      public String getMatricula() {
            return matricula;
      }
      
      public void setMatricula(String matricula) {
            this.matricula = matricula;
      }
 
}
 
package com.devmedia.model;
 
public class Aluno extends Pessoa {
      
      private String registroAcademico;
      private String curso;
      private float mensalidade;
      
      public String getRegistroAcademico() {
            return registroAcademico;
      }
      
      public void setRegistroAcademico(String registroAcademico) {
            this.registroAcademico = registroAcademico;
      }
      
      public String getCurso() {
            return curso;
      }
      
      public void setCurso(String curso) {
            this.curso = curso;
      }
      
      public float getMensalidade() {
            return mensalidade;
      }
      
      public void setMensalidade(float mensalidade) {
            this.mensalidade = mensalidade;
      }
      
}

Listagem 7. Classes Funcionario e Aluno, filhas da classe Pessoa

Sobre a herança em Java � importante saber que existem quatro tipos de acesso aos atributos:

public: que permite que m�todos e atributos sejam acessados diretamente de qualquer classe;
private: que permite que m�todos e atributos sejam acessados apenas dentro da classe;
protected: que permite que m�todos e atributos sejam acessados apenas dentro da pr�pria classe e em classes filhas;
tipo de acesso padr�o, que permite que m�todos e atributos sejam acessadas por qualquer classes que esteja no mesmo pacote.

Como usamos a classe Pessoa com herança, uma possibilidade � mudar o tipo de acesso dos atributos da classe Pessoa para protegido. A Listagem 8 mostra a alteraç�o feita.


package com.devmedia.model;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;
 
public class Pessoa {
      
      protected String nome;
      protected String endereco;
      protected String telefone;
      protected Date dataNascimento;
      
      // Relacionamento com a classe Carro
      protected List<Carro> carros = new ArrayList<Carro>();
 
      public String getNome() {
            return nome;
      }
 
      public void setNome(String nome) {
            this.nome = nome;
      }
 
      public String getEndereco() {
            return endereco;
      }
 
      public void setEndereco(String endereco) {
            this.endereco = endereco;
      }
 
      public String getTelefone() {
            return telefone;
      }
 
      public void setTelefone(String telefone) {
            this.telefone = telefone;
      }
 
      public Date getDataNascimento() {
            return dataNascimento;
      }
 
      public void setDataNascimento(Date dataNascimento) {
            this.dataNascimento = dataNascimento;
      }
 
      public List<Carro> getCarros() {
            return carros;
      }
 
      public void setCarros(List<Carro> carros) {
            this.carros = carros;
      }
 
}

Listagem 8. Classe Pessoa com os atributos protegidos

Saiba mais: Os pilares da Programaç�o Orientada a Objetos

Polimorfismo

O Polimorfismo � a possibilidade de em uma hierarquia de classes implementar m�todos com a mesma assinatura e, assim, implementar um mesmo c�digo que funcione para qualquer classe dessa hierarquia sem a necessidade de implementaç�es espec�ficas para cada classe. O principal objetivo do polimorfismo � diminuir a quantidade de c�digo escrito, aumentando a clareza e a facilidade de manutenç�o.

A Listagem 9 mostra um exemplo de polimorfismo, onde a classe Conta tem um m�todo saque que apenas permite o saque caso o cliente tenha saldo em sua conta. A classe ContaEspecial, que � filha da classe Conta, permite que o cliente faça um saque caso tenha saldo ou tenha ainda limite no cheque especial, e a classe ContaPoupanca permite que o cliente faça um saque caso ainda tenha saldo na conta corrente ou saldo na conta poupança.


package com.devmedia.model;
 
public class Conta {
      
      protected String agencia;
      protected String numero;
      protected float saldo;
      
      public void saque(float valor) {
            if (saldo < valor) {
                  System.out.println("O saldo � insuficiente!");
            } else {
                  saldo -= valor;
System.out.println("Saque efetuado com sucesso!");
 
            }
      }
      
      public String getAgencia() {
            return agencia;
      }
 
      public void setAgencia(String agencia) {
            this.agencia = agencia;
      }
 
      public String getNumero() {
            return numero;
      }
 
      public void setNumero(String numero) {
            this.numero = numero;
      }
 
      public void deposito(float valor) {
            saldo += valor;
      }
      
      public void saldo() {
            System.out.println("O saldo �: " + saldo);
      }
 
}
 
package com.devmedia.model;
 
public class ContaEspecial extends Conta {
      
      private float limite;
 
      public void saque(float valor) {
            if (saldo + limite < valor) {
                  System.out.println("O saldo � insuficiente!");
            } else {
                  saldo -= valor;
System.out.println("Saque efetuado com sucesso!");
 
            }
      }
 
      public float getLimite() {
            return limite;
      }
 
      public void setLimite(float limite) {
            this.limite = limite;
      }
 
}
 
package com.devmedia.model;
 
public class ContaPoupanca extends Conta {
      
      private float saldoPoupanca;
      
      public void saque(float valor) {
            if (saldo + saldoPoupanca < valor) {
                  System.out.println("O saldo � insuficiente!");
            } else {                
                  if (saldo < valor) {
                        valor -= saldo;
                        saldo = 0;
                        saldoPoupanca -= valor;
                  } else {
                        saldo -= valor;
                  }
System.out.println("Saque efetuado com sucesso!");
            }
      }
 
    public void depositoPoupanca(float valor) {
            saldoPoupanca += valor;
      }
 
    private float getSaldoPoupanca() {
            return saldoPoupanca;
      }
 
      private void setSaldoPoupanca(float saldoPoupanca) {
            this.saldoPoupanca = saldoPoupanca;
      }
 
}

Listagem 9. Hierarquia de classes Conta

A Listagem 10 mostra o uso das classes, apesar de serem definidos objetos dos tr�s tipos de classes. O m�todo fazSaque pode ser utilizado para qualquer um dos tipos de conta, n�o dependendo do tipo que � passado como par�metro para ele, e isso � poss�vel graças ao polimorfismo, pois o m�todo saque das tr�s classes tem a mesma assinatura e em tempo de execuç�o a JVM sabe o m�todo saque de qual classe executar.


package com.devmedia.main;
 
import javax.swing.JOptionPane;
 
import com.devmedia.model.Conta;
import com.devmedia.model.ContaEspecial;
import com.devmedia.model.ContaPoupanca;
 
public class MainConta {
      
      public static void main(String [] args) {
            
            Conta conta = new Conta();
            conta.setAgencia("1234");
            conta.setNumero("1244");
            conta.deposito(3000);
            
            ContaPoupanca contaPoupanca = new ContaPoupanca();
            contaPoupanca.setAgencia("3456");
            contaPoupanca.setNumero("1234");
            contaPoupanca.deposito(3000);
            contaPoupanca.depositoPoupanca(1000);
            
            ContaEspecial contaEspecial = new ContaEspecial();
            contaEspecial.setAgencia("3432");
            contaEspecial.setLimite(1000);
            contaEspecial.setNumero("1434");
            contaEspecial.deposito(3000);
            
            fazSaque(conta);
            fazSaque(contaPoupanca);
            fazSaque(contaEspecial);
            
      }
      
      public static void fazSaque(Conta conta) {
            
            float valor = 
                        Float.parseFloat(
                        JOptionPane.showInputDialog("Digite o valor do saque")
                        );
            conta.saque(valor);
            conta.saldo();
      }
 
}

Listagem 10. Utilizaç�o das classes conta

Este artigo mostrou alguns dos principais conceitos do paradigma de programaç�o Orientado a Objetos com o objetivo de ajudar pessoas que est�o começando a programar com esse paradigma e auxiliar aqueles que apesar de j� programarem com linguagens orientadas a objetos ainda tem algumas d�vidas de como utilizar alguns conceitos desse paradigma.

Espero que este artigo tenha sido �til! At� a pr�xima.

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