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POO - 16 - Polimorfismo
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POO - 16 - Polimorfismo
1.
Programação Orientada a
Objetos Polimorfismo e Classes Abstratas Ludimila Monjardim Casagrande 2012
2.
Polimorfismo e Herança
O mecanismo de herança permite a criação de classes a partir de outras já existentes desde que exista a relação “é um” entre a subclasse e a superclasse. Dessa forma é possível criar classes mais especializadas a partir de uma classe genérica. A relação “é um” entre classes também permite a existência de outra característica fundamental das linguagens OO que é o polimorfismo. Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 2
3.
Polimorfismo e Herança
Uma Figura Geométrica Figura é uma generalização de múltiplas formas Quadrado é uma Círculo é uma Figura Geométrica Figura Geométrica Quadrado Círculo Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 3
4.
Polimorfismo
Polimorfismo, que significa “múltiplas formas”, permite a manipulação de instâncias de classes que herdam de uma mesma classe ancestral de forma unificada: Assim, é possível escrever métodos que recebam instâncias de uma classe C, e os mesmos métodos serão capazes de processar instâncias de qualquer classe que herde de C, já que qualquer classe que herde de C “é um” C. Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 4
5.
Exemplo de Polimorfismo
public class VetorFiguras{ private Figura[] figuras = new Figura[10]; private int totalDeElementos; public boolean contem(Figura fig) { boolean resultado = false; for(int i = 0; i < this.totalDeElementos; i++){ if(fig.equals(this.figuras[i])){ resultado = true; Quadrado q = new Quadrado(2.0); break; Circulo c = new Circulo(2.0); } } if(vetor.contem(q)) return resultado; ... } if(vetor.contem(c)) } ... Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 5
6.
Exemplo de Polimorfismo
public class Vetor { private Object[ ] objetos = new Object[10]; private int totalDeElementos; public boolean contem(Object obj) { boolean resultado = false; for(int i = 0; i < this.totalDeElementos; i++){ if(obj.equals(this.objetos[i])){ resultado = true; break; } } return resultado; } } Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 6
7.
Polimorfismo
Polimorfismo é o princípio pelo qual duas ou mais classes derivadas de uma mesma superclasse podem invocar métodos que têm a mesma identificação (assinatura) mas comportamentos distintos, especializados para cada classe derivada, usando para tanto uma referência a um objeto do tipo da superclasse. Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 7
8.
Polimorfismo
Em outras palavras, polimorfismo é a capacidade de se enviar a mesma mensagem a objetos de classes diferentes, por meio de um mesmo tipo base comum a estes objetos. Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 8
9.
Exemplo de Polimorfismo
public class Figura { public double calcularArea( ) { return 0; } } public class Quadrado extends Figura { Herança double lado; public Quadrado(double lado) { this.lado = lado; } public double calcularArea( ) { Sobreposição do método da double area = 0; superclasse area = lado * lado; return area; } } Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 9
10.
Exemplo de Polimorfismo
public class Circulo extends Figura { Herança double raio; public Circulo (double raio) { this.raio = raio; } public double calcularArea( ) { Sobreposição do método da double area = 0; superclasse. area = 3.14 * raio * raio; return area; } } Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 10
11.
Exemplo de Polimorfismo
public class Principal { public static void main(String[ ] args) { Figura f1 = new Quadrado(4); Figura f2 = new Circulo(2); System.out.println("Área da Figura 1 é: " Comportamento + f1.calcularArea( ) + "n" polimórfico. + "Área da Figura 2 é: " + f2.calcularArea( )); } Um mesmo tipo base Figura, por meio das variáveis f1 e f2, é utilizado } para enviar uma mesma mensagem calcularArea para objetos de tipos diferentes Quadrado e Circulo e o comportamento executado será distinto. Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 11
12.
Exemplo de Polimorfismo
public class VetorFiguras { private Figura[] figuras = new Figura[10]; private int totalDeElementos; public double calcularAreaTotal() { double areaTotal = 0; for (int i = 0; i < figuras.length; i++) { if (figuras[i] != null) { areaTotal = areaTotal + figuras[i].calcularArea(); Comportamento } polimórfico. } return areaTotal; } } Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 12
13.
Outro Exemplo
A fila de impressão FilaImpressao Documento armazena objetos imprime() genéricos do tipo Documento imprime() A mensagem transmitida é: imprima todos os Documentos da fila DocWord DocExcel DocPDF Cada tipo de documento conhece seus detalhes de imprime() imprime() imprime() impressão Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 13
14.
Vantagens do Polimorfismo
Já vimos que o grande benefício do polimorfismo é permitir que vários objetos de um mesmo tipo base sejam tratados da mesma maneira. Uma outra vantagem é permitir aumentar um software de maneira mais controlada, mais localizada. Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 14
15.
Vantagens do Polimorfismo
Considere o exemplo da fila de impressão. Se quisermos incrementar o software e permitir que novos tipos de documentos sejam impressos, a classe FilaImpressao não precisa ser alterada. Somente novas classes precisam ser criadas para implementar os novos tipos de documentos. Assim, o trabalho é menor e mais localizado, evitando que erros de programação sejam inseridos na classe FilaImpressao. Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 15
16.
Classes Abstratas
Vimos no exemplo das classes de figuras geométricas, que a classe Figura implementa o método calcularArea, porém o método somente retorna 0 e não realiza nenhum cálculo. Isso foi feito para que a classe base Figura definisse o comportamento padrão para toda a hierarquia de classes de figuras geométricas, assim todos os objetos das classes derivadas podem ser tratados da mesma maneira (pelo polimorfismo). Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 16
17.
Classes Abstratas
Uma outra maneira de implementar o comportamento padrão para toda uma hierarquia de classes é fazendo com que a classe base seja uma classe abstrata. Uma classe abstrata é uma classe que não pode ser instanciada, isto é, nenhum objeto daquela classe pode ser criado. Uma classe abstrata serve apenas para definir um comportamento comum que todas as classes derivadas devem seguir. Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 17
18.
Classes Abstratas
Para alterar a classe Figura e torná-la abstrata, basta acrescentar a palavra-chave do Java abstract na sua declaração: public abstract class Figura { public double calcularArea( ) { return 0; } } Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 18
19.
Classes Abstratas
Desse modo, nenhum objeto da classe Figura pode ser criado e a linha abaixo causará um erro de compilação: Figura f = new Figura( ); Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 19
20.
Métodos Abstratos
O Java permite que métodos sejam definidos como abstratos e, portanto, sem nenhuma implementação. Para criar um método abstrato, usamos a palavra-chave abstract na assinatura do método e omitimos o seu corpo (já que não há implementação): public abstract class Figura { public abstract double calcularArea( ); } Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 20
21.
Regras sobre Classes
Abstratas Toda classe derivada de uma classe abstrata deve obrigatoriamente implementar os métodos abstratos da superclasse, caso contrário, um erro de compilação é gerado. Uma classe que tenha um ou mais métodos abstratos deve ser obrigatoriamente definida como abstrata, caso contrário um erro de compilação é gerado. Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 21
22.
Regras sobre Classes
Abstratas Uma classe abstrata pode conter métodos não abstratos, isto é, métodos com implementação. Se esses métodos não abstratos não forem definidos (sobrepostos) nas subclasses, então, quando um objeto da subclasse realizar a chamada a um desses métodos, o código contido na classe abstrata será executado (devido à herança). Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 22
23.
Exemplo public
abstract class Figura { public abstract double calcularArea( ); public void imprimeArea( ) { System.out.println(calcularArea( )); } } public class Principal { public static void main(String[] args) { Quadrado q = new Quadrado(4); Circulo c = new Circulo(2); System.out.print("Área da Figura 1 é: "); q.imprimeArea( ); System.out.print("Área da Figura 2 é: "); c.imprimeArea( ); } } Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 23
24.
Bibliografia Sugerida
Java: Como programar Autores: H. M. Deitel e P. J. Deitel Editora: Pearson – 6a Edição Complete Java 2 Certification Study Guide Sybex Polimorfismo ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 24
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