Projetando classes em Java

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Os criadores da linguagem Java est�o constantemente aperfeiçoando a m�quina virtual Java para eliminar os gargalos de performance, como a lentid�o de m�todos sincronizados e os custos do Garbage Collector (GC). O objetivo com essas melhorias � que os programadores n�o precisem mais se preocupar com tais gargalos ao projetarem os seus programas, devendo manter atenç�o apenas na implementaç�o de soluç�es bem estruturadas. Mas no que constitui um bom desenho de um programa? Mostrar o que � e como alcançar esta meta � o objetivo deste artigo. Para isso, ser� explicado como desenvolver um programa em Java ajudando a pensar de forma planejada e estruturada antes de começar a escrever o c�digo.

Para conseguirmos criar um bom programa em uma linguagem orientada a objetos, temos que ter uma base s�lida de fundamentos sobre como criar os nossos objetos. No caso da linguagem Java, como sabemos, o trabalho de instanciar estes objetos cabe �s classes. Ao entendermos os bons princ�pios de desenhos de classes em Java, estaremos aptos a escrever unidades de c�digo independentes o suficiente para serem reutilizadas de v�rias formas e mantendo um c�digo robusto.

Para compreendermos a import�ncia de um bom desenho de classes, vamos considerar um fabricante de autom�veis. Uma grande empresa construtora de autom�veis n�o fabrica todas as partes para cada um dos seus modelos. V�rias peças, como rodas, bancos, pneus, sistema de freios, velas, etc., j� v�m prontas, de diferentes fabricantes, e depois s�o montadas nos seus respectivos carros. Este modelo de fabricaç�o especializado por peças ajuda a manter um custo baixo, ao mesmo tempo em que traz uma alta qualidade, criando uma resposta r�pida e eficiente �s necessidades do mercado. Assim, a principal responsabilidade do fabricante de autom�veis � a de desenhar seus carros e mont�-los a partir de peças j� existentes.

A Programaç�o Orientada a Objetos (POO) nasceu desta mesma ideia de se utilizar m�dulos pr�-existentes na construç�o de aplicaç�es. Este modelo de programaç�o fornece aos desenvolvedores uma maneira natural e elegante de dividir aplicaç�es em peças pequenas e reutiliz�veis, chamadas de objetos, o que viabiliza a construç�o de aplicaç�es de forma mais eficiente, atrav�s da reutilizaç�o das coleç�es de componentes dispon�veis.

Assim como as construtoras de autom�veis, temos dispon�vel na linguagem Java v�rias peças, ou objetos, prontos para serem utilizados, quer sejam objetos do pr�prio framework, quer sejam objetos de terceiros (como da Apache, da SpringSource, etc.), que nos disponibilizam tais recursos atrav�s de arquivos JAR (Java ARchive).

Sendo assim, a nossa responsabilidade � a de estruturar nossas aplicaç�es de forma concisa, criando, a partir das peças que temos dispon�veis, programas robustos de maneira eficaz. Para isso, vamos ver o que temos dispon�vel na linguagem de programaç�o Java que nos permite desenhar nossas classes de modo a melhor aproveitarmos esses recursos.

Herança

O que � herança em Java? A herança pode ser definida como o processo em que um objeto adquire as propriedades de outro. � um mecanismo para criar uma subclasse que ir� herdar atributos e m�todos de uma classe j� existente. Com o uso de herança, a informaç�o se torna gerenci�vel por uma ordem hier�rquica, como veremos nos exemplos mais � frente. Mas, como a linguagem Java suporta a herança entre objetos?

Sabemos que diferentes tipos de objetos t�m, frequentemente, uma certa quantidade de caracter�sticas ou comportamentos em comum. Em Java, estas caracter�sticas e comportamentos s�o ser herdados de objetos mais gen�ricos para outros mais espec�ficos, atrav�s da utilizaç�o de subclasses, o que � definido com a palavra extends. No entanto, a linguagem possui uma restriç�o que determina que uma classe possa estender apenas uma classe. Esta restriç�o � chamada de herança �nica, que evita v�rios problemas da herança m�ltipla (como acontece na linguagem C++) onde, por exemplo, um objeto pode herdar dois m�todos com o mesmo nome de classes distintas, podendo assim entrar em conflito. Mas ao mesmo tempo que a linguagem Java coloca esta restriç�o por motivos de segurança, ela tamb�m fornece a simulaç�o de herança m�ltipla atrav�s da implementaç�o de interfaces (este assunto ser� tratado mais � frente), permitindo-nos usufruir dos seus maiores benef�cios, sem sofrer dos seus inconvenientes.

Os aspectos mais importantes da herança que devemos ter em conta s�o: a reutilizaç�o de c�digo, o polimorfismo e a invocaç�o de m�todos virtuais. Vejamos um exemplo pr�tico para entendermos estes aspectos.

Herança na pr�tica

Para entender melhor como funciona a herança em Java, vamos criar um programa que guarde as informaç�es de empregados de uma empresa. Sabemos que existem diversos tipos de empregados, como gestores, engenheiros, programadores, secret�rias, estagi�rios, etc. Cada um tem um tipo espec�fico de trabalho e suas particularidades, mas todos eles s�o, para a empresa, um empregado. E para a empresa, todos os empregados devem ter, ao menos, um identificador �nico, um nome e um sal�rio (para simplificar o exemplo). A Listagem 1 mostra o c�digo que representa o empregado.

Listagem 1. Classe que representa um empregado - Employee.


public class Employee {
         private String _id;
         private String _name;
         private double _salary;
   
         public Employee(String id, String name, double salary) {
               _id = id;
               _name = name;
               _salary = salary;
         }
   
         public String getId() {
               return _id;
         }
   
         public String getName() {
               return _name;
         }
   
         public double getSalary() { 
               System.out.println("Sal�rio do empregado.");
               return _salary;
         }
  }"

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Projetando classes em Java

Confira neste artigo um olhar sobre o papel do design no contexto do processo de desenvolvimento de software.

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