Programa��o Orientada a Objetos e Programa��o Estruturada

Vamos abordar neste artigo os dois tipos de programaç�o bem conhecidos e que ainda geram algumas d�vidas em suas utilizaç�es e definiç�es, que � a programaç�o orientada a objetos e a programaç�o estruturada.

Existem dois tipos de programaç�o bem usuais: Orientada a Objetos (OO) e Estruturada. Em cada uma delas iremos conhecer os seus principais conceitos e suas respectivas utilizaç�es e, por fim, mostraremos um breve comparativo entre esses dois tipos e qual o melhor a ser utilizado quando um projeto de desenvolvimento de software for iniciado. Utilizaremos como linguagem de programaç�o base para os nossos exemplos as linguagens Java e C#.

Quer aprender mais sobre Orientaç�o a objetos em Java? Confira o curso de Java b�sico orientado a objetos da DevMedia.

Programaç�o Orientada a Objetos

A programaç�o orientada a objetos � um modelo de programaç�o onde diversas classes possuem caracter�sticas que definem um objeto na vida real. Cada classe determina o comportamento do objeto definido por m�todos e seus estados poss�veis definidos por atributos. S�o exemplos de linguagens de programaç�o orientadas a objetos: C++, Java, C#, Object Pascal, entre outras. Este modelo foi criado com o intuito de aproximar o mundo real do mundo virtual. Para dar suporte � definiç�o de Objeto, foi criada uma estrutura chamada Classe, que re�ne objetos com caracter�sticas em comum, descreve todos os serviços dispon�veis por seus objetos e quais informaç�es podem ser armazenadas.

Vamos começar exemplificando uma classe carro utilizando a linguagem C#, como mostra a Listagem 1.

 class Carro {
          string marca; // Define a marca do carro
          string modelo; // Define o modelo do carro
          int ano; // Define o ano de fabricaç�o do carro
          string categoria; // Define a categoria, por exemplo carro de passeio, utilit�rio...
          double potencia; // Define a pot�ncia do carro
          double autonomia; // Define a autonomia em km
          boolean ligado; // Define se o carro est� ligado
       
          public Carro() {
                              
          }
       
          public Carro(string marca, string modelo, int ano, string categoria, 
          double potencia, double autonomia, boolean ligado) {
              this.marca = marca;
              this.modelo = modelo;
              this.ano = ano;
              this.categoria = categoria;
              this.potencia = potencia;
              this.autonomia = autonomia;
              this.ligado = ligado;
          }
      }

Listagem 1. Classe Carro

A classe �Carro� cont�m um conjunto de caracter�sticas em comum que definem um objeto do tipo carro: Marca, modelo, ano, categoria, pot�ncia e autonomia s�o atributos que todos os carros precisam ter. Temos tamb�m dois construtores para a classe, ou seja, os respons�veis por criar o objeto em mem�ria, onde um � inicializa o objeto carro e o outro, al�m da inicializaç�o do objeto, define que o preenchimento dos par�metros seja obrigat�rio nos atributos da classe.

Agora vamos criar um objeto para que o mesmo possa ser utilizado, como mostra a Listagem 2.


      class Program {
          public static void main(String[] args) {
              // Instanciando a classe carro a partir do construtor sem a passagem de par�metros
              Carro meuCarro = new Carro();
              
              // Atribuindo valores aos atributos que comp�em a classe carro
              meuCarro.marca = �Fiat�;
              meuCarro.modelo = �Palio�;
              meuCarro.ano = 2013;
              meuCarro.categoria = �Passeio�;
              meuCarro.potencia = 86.7;
              meuCarro.autonomia = 320.6;
              meuCarro.ligado = false;
          }
      }

Listagem . Invocando o construtor e criando um objeto

Instanciamos nossa classe Carro e atribu�mos a uma vari�vel meuCarro todos os atributos da nossa classe. Poder�amos tamb�m invocar o construtor que j� recebe os par�metros com os respectivos atributos da classe, como mostra a Listagem 3.

class Program {
          public static void main(String[] args) {
              // Instanciando a classe carro a partir do construtor que cont�m os devidos par�metros
              Carro meuCarro = new Carro("Fiat", "Palio", 2013, "Passeio", 86.7, 420.5, false);
          }
      }

Listagem 3. Invocando o construtor com par�metros e criando o objeto

Na Listagem 4 criaremos alguns m�todos, que � s�o comportamentos que a classe Carro possui.

void Ligar() {
          // Atribui true a propriedade ligado
          this.ligado = true;
          System.out.println("Carro ligado!");
      }
       
      boolean Anda(double autonomia) {
          // Condiç�o que verifica se o carro est� ligado e se autonomia � maior que 0, 
          // retornando verdadeiro caso a condiç�o seja satisfeita, ou falso caso contr�rio
          if (this.ligado && autonomia > 0) { 
              return true; 
          } else {
              return false;
          }
      }
       
      void Desligar() {
          // Atribui false a propriedade ligado
          this.ligado = false;
          System.out.println("Carro desligado!");
      }

Listagem 4. M�todos da classe Carro

No m�todo Liga atribu�mos ao atributo ligado o valor verdadeiro e escrevemos no console de sa�da uma informaç�o que o carro foi ligado.

No m�todo Anda temos uma condiç�o onde se o carro estiver ligado e a autonomia do carro for maior que zero, o carro ainda pode andar. Caso contr�rio, se a autonomia for menor ou igual a zero ou ent�o o carro esteja desligado, o mesmo fica impossibilitado de andar.

E por �ltimo temos o m�todo Desliga, que atribui o valor falso ao atributo ligado e escrevemos no console de sa�da a mensagem que o carro foi desligado.

Veja que para utilizar esses m�todos presentes na classe Carro precisamos utilizar dois conceitos cruciais: Construtores e Destrutores. Construtores s�o m�todos invocados no momento em que o objeto � criado: por convenç�o � utilizado o mesmo nome da classe como, por exemplo, para a classe Carro temos o construtor Carro(). J� os Destrutores realizam a funç�o inversa aos Construtores, onde s�o liberados da mem�ria todos os objetos que foram criados no momento da execuç�o do programa, na maioria das linguagens de programaç�o esse m�todo � executado automaticamente quando o objeto � eliminado e, por convenç�o, � utilizado tamb�m o mesmo nome da classe, por�m com um ~ antecedendo o nome como, por exemplo, para a classe Carro temos o destrutor ~Carro().

Agora que j� conhecemos um pouco sobre orientaç�o a objetos, vamos conhecer seus princ�pios b�sicos

Abstraç�o

Este princ�pio � uma forma de abstrair o qu�o complexo � um m�todo ou rotina de um sistema, ou seja, o usu�rio n�o necessita saber todos os detalhes de como sua implementaç�o foi realizada, apenas para que serve determinada rotina e qual o resultado esperado da mesma. Sendo assim, podemos tamb�m dividir internamente problemas complexos em problemas menores, onde resolvemos cada um deles at� encontrarmos a soluç�o do problema inteiro. Um exemplo da vida real para ilustrar esse conceito seria o conceito de carro a abstraç�o de um ve�culo, que � utilizado como meio de transporte por v�rias pessoas para mover-se de um ponto a outro. N�o � necess�rio que a pessoa informe que ir� se locomover com a ajuda de um ve�culo movido a combust�vel, contendo rodas e motor. Basta a pessoa informar que utilizar� um carro para tal, pois esse objeto � conhecido por todos e abstrai toda essa informaç�o por tr�s disso.

Veja na Listagem 5 um exemplo de abstraç�o utilizando a linguagem Java.

public class Conta {
          int cod_banco;
          int num_conta;
          double saldo;
          double limite;
       
          void ConsultarSaldo() {
              System.out.println(�Conta: � + this.num_conta);
              System.out.println(�Saldo: � + this.saldo);
          }
       
          void Depositar(double valor) {
              this.saldo = this.saldo + valor;
          }
       
          void Sacar(double valor) {
              this.saldo = this.saldo - valor;
          }
      }

Listagem 5. Exemplo de abstraç�o

Para este caso, um cliente s� precisa entender que uma conta � um local, em um determinado banco, onde � poss�vel ser depositado e sacado valores.Para exemplificar este caso, criamos uma classe Conta com os atributos: c�digo do banco, n�mero da conta, saldo e limite. Criamos tamb�m um m�todo ConsultarSaldo, onde ele retorna qual o saldo da conta naquele momento. Criamos tamb�m outro m�todo chamado Depositar onde passamos um valor como par�metro e ele soma esse ao saldo atual da conta. Outro m�todo chamado Sacar foi criado com um valor passado por par�metro, onde o mesmo subtrai esse valor do saldo atual da conta.

Encapsulamento

O princ�pio do encapsulamento � a forma pela qual o programa � divido a ponto de se tornar o mais isolado poss�vel, ou seja, cada m�todo pode ser executado isoladamente e retornar um resultado satisfat�rio ou n�o para cada situaç�o. Sendo assim, o objeto n�o necessita conhecer qual forma cada m�todo foi implementado.

Vejamos na Listagem 6 um exemplo pr�tico de encapsulamento, onde � poss�vel obter e atribuir valores a propriedades da classe Pessoa de forma independente, sem alterar o funcionamento do restante da classe.

public class Pessoa {
          private String nome; // Define o nome da pessoa
          private String cpf; // Define o cpf da pessoa
          private Date dat_nasc; // Define a data de nascimento da pessoa
       
          // Obtem o nome da pessoa
          public String getNome() {
              return nome;
          }
       
          // Atribui o nome a pessoa
          public void setNome(String nome) {
              this.nome = nome;
          }
       
          // Obtem o cpf da pessoa
          public String getCpf() {
              return cpf;
          }
       
          // Atribui o cpf a pessoa
          public void setCpf(String cpf) {
              this.cpf = cpf;
          }
       
          // Obtem a data de nascimento da pessoa
          public Date getDatNasc() {
              return dat_nasc;
          }
       
          // Atribui a data de nascimento a pessoa
          public void setDatNasc(Date dat_nasc) {
              this.dat_nasc = dat_nasc;
          }
      }

Listagem 6. Exemplo de encapsulamento

Herança

Esse princ�pio diz que, uma classe pode compartilhar m�todos e atributos entre si como, por exemplo, em um sistema escolar, onde temos uma classe Pessoa que cont�m caracter�sticas que definem uma pessoa. Por�m, dentro do sistema temos uma outra classe Funcion�rio, que cont�m os mesmos atributos de Pessoa, al�m de outros atributos que apenas funcion�rios podem ter. Outro exemplo seria uma classe Aluno, que tamb�m cont�m atributos de pessoas e outros atributos que apenas pertencem a aluno.

Vejamos na Listagem 7 como podemos implementar esse princ�pio utilizando a linguagem de programaç�o Java.

public class Pessoa { 
          public String nome; // Define o nome da pessoa
          public String cpf;  // Define o cpf da pessoa
          public Date data_nascimento; // Define a data de nascimento da pessoa
          
          // Construtor da classe Pessoa, passando todos os seus atributos
          public Pessoa(String _nome, String _cpf, Date _data) { 
              this.nome = _nome; 
              this.cpf = _cpf; 
              this.data_nascimento = _data; 
          } 
      }
       
      // Classe Aluno que herda da classe Pessoa
      public class Aluno extends Pessoa { 
          // Herda os atributos da classe super
          public Aluno(String _nome, String _cpf, Date _data) { 
              super(_nome, _cpf, _data); 
          } 
          public String matricula; // Define a matricula do Aluno
      }
       
      public class Professor extends Pessoa { 
          // Herda os atributos da classe super
          public Professor(String _nome, String _cpf, Date _data) { 
              super(_nome, _cpf, _data); 
          } 
          public double salario; // Define o sal�rio do professor
          public String disciplina; // Define a disciplina do professor
      } 
       
      public class Funcionario extends Pessoa { 
          // Herda os atributos da classe super
          public Funcionario(String _nome, String _cpf, Date _data) { 
              super(_nome, _cpf, _data); 
          } 
          public double salario; // Define o sal�rio do funcion�rio
          public Date data_admissao; // Define a data de admiss�o do funcion�rio
          public String cargo; // Define o cargo do funcion�rio
      }

Listagem 7. Implementando o princ�pio da herança

Note que temos uma classe Pessoa que cont�m propriedades em comum com as classes Aluno, Professor e Funcion�rio. Essas outras classes que herdam de Pessoa recebem a palavra reservada �extends�, que indica que as mesmas cont�m as propriedades nome, cpf e data, presentes na classe Pessoa.

Polimorfismo

Polimorfismo � uma caracter�stica na qual os mesmos atributos ou m�todos podem ser utilizados por objetos distintos e com implementaç�es de l�gica diferentes. Por exemplo, podemos dizer que um carro e uma bicicleta s�o ve�culos utilizados para locomoç�o e ambos cont�m um m�todo �Andar� em comum, por�m, a implementaç�o de cada um deles � feita de forma diferente.

Vamos exemplificar a implementaç�o de uma classe Forma, onde a mesma cont�m um m�todo Desenhar, como mostra a Listagem 8.

public abstract class Forma
      {
          public Forma()
          {
          }
       
          public virtual void Desenhar(System.Drawing.Graphics g)
          {
          }
      }

Listagem 8. Classe Forma

Note que a classe Forma � uma classe abstrata e que o m�todo desenhar n�o tem implementaç�o, pois cada figura tem uma forma diferente de ser desenhada. Por�m, � nas classes derivadas da classe Forma que esse m�todo ser� implementado e, por isso, essa nova classe ser� uma classe virtual, como mostra a Listagem 9.

using System.Drawing;
      public class Circulo : Forma
      {
          // Implementa o m�todo desenhar baseado na forma Circulo
          public override void Desenhar(System.Drawing.Graphics g)
          {
              base.Desenhar (g);
              g.DrawEllipse(Pens.Red, 5, 5, 100, 100);
          }
      }

Listagem 9. Classe Circulo

Veja agora que a classe Circulo herda da classe Forma, portanto o m�todo Desenhar deve ser implementado. Partindo desse princ�pio podemos ter diversas classe diferentes que herdem da classe Forma e implementem de outra forma o m�todo Desenhar, como mostra a Listagem 10.

public class Quadrado : Forma
      {
          // Implementa o m�todo desenhar baseado na forma Quadrado
          public override void Desenhar(System.Drawing.Graphics g)
          {
              base.Desenhar (g);
              g.DrawRectangle(Pens.Green, 5, 5, 100, 100);
          }
      }

Listagem 10. Classe Quadrado

Classes abstratas s�o classes que jamais ser�o instanciadas diretamente, pois n�o possuem implementaç�o suficiente para oferecer funcionalidades concretas a serem utilizadas.

Programaç�o Estruturada

O princ�pio b�sico da programaç�o estruturada � que um programa pode ser divido em tr�s partes que se interligam: sequ�ncia, seleç�o e iteraç�o.

Sequ�ncia

Na sequ�ncia s�o implementados os passos de processamento necess�rios para descrever determinada funcionalidade. Um exemplo b�sico seria um fluxograma, onde primeiro � executado a Etapa 1 e ap�s a sua conclus�o a Etapa 2 � executada, e assim por diante.

Seleç�o

Na seleç�o o fluxo a ser percorrido depende de uma escolha. Existem duas formas b�sicas para essa escolha.

A primeira � atrav�s do condicional �Se�, onde se uma determinada condiç�o for satisfat�ria o fluxo a ser corrido � um e, caso contr�rio, o fluxo passa a ser outro. Ou seja, se o fluxo s� percorre apenas um caminho, apenas uma aç�o � processada.
A outra forma de escolha � onde o n�mero de condiç�es se estende a serem avaliadas. Por exemplo, se a Condiç�o 1 for verdade faça Processamento 1, caso contr�rio, se a Condiç�o 2 for verdade faça Processamento 2, caso contr�rio, se a Condiç�o 3 for verdade faça Processamento 3, e assim por diante.

Iteraç�o

Na iteraç�o � permito a execuç�o de instruç�es de forma repetida, onde ao fim de cada execuç�o a condiç�o � reavaliada e enquanto seja verdadeira a execuç�o de parte do programa continua.

Modularizaç�o

A medida que o sistema vai tomando proporç�es maiores, � mais vi�vel que o mesmo comece a ser divido em partes menores, onde � poss�vel simplificar uma parte do c�digo deixando a compreens�o mais clara e simplificada. Essa t�cnica ficou conhecida como Subprogramaç�o ou Modularizaç�o. No desenvolvimento utilizamos essa t�cnica atrav�s de procedimentos, funç�es, m�todos, rotinas e uma s�rie de outras estruturas. Com essa divis�o do programa em partes podemos extrair algumas vantagens, como:

Cada divis�o possui um c�digo mais simplificado;
Facilita o entendimento, pois as divis�es passam a ser independentes;
C�digos menores s�o mais f�ceis de serem modificados;
Desenvolvimento do sistema atrav�s de uma equipe de programadores;
Reutilizaç�o de trechos de c�digos.

Hoje as linguagens estruturadas, como Algol, Pascal e C, ainda s�o encontradas em muito sistemas, apesar das linguagens Orientadas a objetos serem mais usuais.

Para exemplificar esse tipo de programaç�o, vamos ver um exemplo em C na Listagem 11.

# include <stdio.h>
      int main() 
      { 
       int soma, n=1; 
       soma = 0;  // inicializaç�o da vari�vel soma
      for (n=1; n<=100; n++) 
          soma= soma + n; // atualizaç�o da vari�vel soma
       
      printf("O valor da soma = %d\n",soma); 
      return 0; 
      }

Listagem 11. Exemplo de Programaç�o estruturada

Portanto, como vimos no decorrer do artigo, a programaç�o orientada a objetos define uma programaç�o voltada aos conceitos de classes e herança e, em contrapartida, a programaç�o estruturada define uma programaç�o voltada a procedimentos e funç�es definidas pelo usu�rio. Vejamos na Tabela 1 um breve comparativo entre programaç�o orientada a objetos e programaç�o estruturada.

Programaç�o orientada a objetos	Programaç�o estruturada
M�todos	Procedimentos e funç�es
Inst�ncias de vari�veis	Vari�veis
Mensagens	Chamadas a procedimentos e funç�es
Classes	Tipos de dados definidos pelo usu�rio
Herança	N�o dispon�vel
Polimorfismo	N�o dispon�vel

Tabela 1. Comparativo entre programaç�o orientada a objetos e programaç�o estruturada

Na Programaç�o estruturada observamos algumas vantagens como um controle mais eficaz quanto ao fluxo de execuç�o do programa e a facilidade de compreender o c�digo quando o mesmo � analisado. Como principal desvantagem temos a facilidade em desenvolver um c�digo confuso caso o desenvolvedor faça o tratamento dos dados juntamente com o restante da execuç�o do programa, al�m do que o reuso de c�digo se torna um pouco complicado devido a n�o definiç�o da tarefa.

J� na programaç�o orientada a objetos temos como vantagens a reutilizaç�o de c�digo e a melhor organizaç�o do c�digo do programa. Por�m, alguns detalhes tornam essa programaç�o um pouco prejudicada quando comparada a programaç�o estruturada como, por exemplo, o desempenho do c�digo e a confus�o na hora de aplicar os conceitos de orientaç�o a objetos.

Portanto, n�o podemos assumir que um tipo de programaç�o � mais vantajoso que o outro, pois em ambos existem caracter�sticas bem peculiares nas suas definiç�es, deixando cada uma mais vi�vel de ser implementada, dependendo do neg�cio escolhido, para facilitar o bom entendimento e a manutenibilidade futura do c�digo feito.

Manutenibilidade � uma caracter�stica inerente a um projeto de sistema ou produto, e se refere � facilidade, precis�o, segurança e economia na execuç�o de aç�es de manutenç�o nesse sistema ou produto.

Confira tamb�m

Cursos de Java

Cursos

O que � Java?

Curso

Linguagem Java