Este documento apresenta os conceitos básicos de programação orientada a objetos em Java. Aborda tópicos como classes, objetos, atributos, métodos, variáveis locais e globais. Inclui exemplos de como declarar classes, criar objetos, definir métodos e utilizar modificadores de acesso.

1. Inteligência Artificial Reinaldo Bianchi FEI - Elétrica 2000

2. 3a. Aula Programação Java Básica

3. Vimos na aula passada Comandos de Decisão Comandos de Repetição Exercícios

4. Nesta aula veremos: Programação Orientada a Objetos Classes Objetos Atributos Métodos Variáveis locais e globais Exercícios

5. Programação Orientada a Objetos Em Java tudo é um objeto. Características da POO: Abstração Modularidade Encapsulamento Reutilização de Componentes

6. Objetos e Classes de Objetos

7. Objetos e Classes de Objetos Objetos são entidades em um sistema de software que representam instâncias de entidades do mundo real e de algum sistema. Classes são templates (formas) de objetos. Elas são usadas para criar objetos. Classes podem herdar atributos e serviços de outras classes.

8. Objetos Um objeto é uma entidade que possui um estado e define um conjunto de operações que modificam este estado. O estado é representado por um conjunto de atributos. As operações associadas com o objeto provêm serviços para outros objetos (clientes), os quais requisitam serviço quando alguma computação é necessária.

9. Classes de objetos Objetos são criados de acordo com uma definição feita por uma classe de objetos . Uma definição de classe serve como forma ( template ) para os objetos. Ela inclui declarações para todos os atributos e serviços que devem estar associados a um objeto daquela classe. Classes são Fábricas de objetos

10. Classe Empregado (UML)

11. Classes Todo objeto pertence a uma classe. Quando definimos uma classe de objetos, estamos na verdade definindo que propriedades e métodos o objeto possui, ou seja, que informações ele deve armazenar e que ações ele poderá executar. Uma classe contém: atributos e métodos

12. Classes - Exemplo moveForward() moveBackward() turnLeft() turnRight() stop() positionX : float positionY : float direction: short Robot

13. Declarando uma Classe public class Robot { public float positionX = 0; public float positionY = 0; public short direction = 0; void moveForward() { // Comandos } void moveBackward() { // Comandos } ... } Atributos Métodos

14. Atributos (ou Fields ) Atributos são variáveis em que o objeto armazena informações Lembram: os campos de dados de um banco de dados os campos de uma estrutura ( struct em C ou record em Pascal).

15. Métodos Um método é uma seqüência de declarações e comandos executáveis encapsulados como se fossem um mini-programa. Em outras linguagens, são chamados de: sub-rotinas procedimentos funções

16. Métodos (II) Em Java, todo comando deve estar dentro de um método. Métodos definem o que os objetos são capazes de fazer. Características: Podem receber uma lista de parâmetros Podem retornar um valor.

17. Métodos - Exemplo Sem retorno de valor, sem parâmetros void limpaTela() { } Retorna um valor inteiro, com um parâmetro int quadrado (int x) { return ( x * x); }

18. Usando um método: invocação de dentro da classe Sem retorno de valor, sem parâmetros ... limpaTela(); ... Retorna um valor inteiro, com um parâmetro ... z = quadrado (10); ...

19. Usando um método: invocação de fora da classe Retorna um valor inteiro, com um parâmetro ... z = objeto.quadrado (10); ...

20. Objetos = Instância de uma Classe Ao definirmos uma classe, estamos apenas criando uma descrição do que objetos daquela classe são capazes de fazer. A partir desta definição podemos criar objetos que serão capazes de realizar o que foi definido O ato de criar objetos a partir de uma classe é chamado instanciação.

21. Exemplo de Objeto public class RoboticTeam { Robot C3-PELE = new Robot(); Robot R2D-DUNGA = new Robot(); Robot ROBOMÁRIO = new Robot(); void ataque() { } void defesa() { } } Objetos

22. Comunicação entre Objetos (I) Conceitualmente, objetos se comunicam através da troca de mensagens. Mensagens definem: O nome do serviço requisitado A informação necessária para a execução do serviço O nome do requisitante.

23. Comunicação entre Objetos (II) Na prática, mensagens são implementadas como chamadas de função. Nome = o nome do procedimento. Informação = a lista de parâmetros. Requisitante = o procedimento que realizou a chamada.

24. Exemplos de mensagens. // Call a method associated with a buffer // object that returns the next value // in the buffer v = circularBuffer.Get () ; // Call the method associated with a // thermostat object that sets the // temperature to be maintained thermostat.setTemp (20) ;

25. Exercício Crie uma classe Termômetro, que possui um método que transforme graus Farenheigh em graus Celcius. Um número complexo possui duas partes: a parte real e a imaginária: A + B i Crie uma classe de números complexos, com métodos de adição, subtração, encontrar o conjugado, ... http://albert.math.uiuc.edu/complx1/complx1.htm

26. Variáveis Locais x Globais Variável Local: Definida dentro de um método. Não pode ser usada por outros métodos. Variável Global: Definida como atributo de uma classe. Pode ser usada dentro de qualquer método da classe e sub-classes. Regra: Sempre que possível use variáveis locais!

27. Modificadores de Acesso Palavras, que são colocadas na frente da definição de qualquer membro de uma classe (atributos ou métodos). Especificam o acesso a uma definição em particular. “ friend ” public private protected

28. Tipos de modificadores “ friend ”: é o default , portanto, não precisa ser declarado. Permite acesso a partir das classes do mesmo arquivo. public : Permite acesso irrestrito a partir de qualquer classe (mesmo que estejam em outros arquivos).

29. Tipos de modificadores protected : Permite acesso a partir de uma classe que é herdeira de outra Igual a “friendly” para classes da mesma “família”. private : Somente os membros da classe específica possuem acesso. Acesso negado a todos os outros!

30. Modificadores de Classes Palavras, que são colocadas na frente da definição das classes. Especificam o acesso a uma classe (como foi feito aos métodos) Classes podem ser apenas: public abstract: não pode ser instanciada final: não pode ter herdeiras

31. Observação Em Java, pode haver apenas uma classe public por arquivo! O nome do arquivo deve ser exatamente igual ao nome da classe public .

32. Inicialização e Finalização de objetos Construtores: Métodos usados para inicializar os atributos de um objeto recém criado Finalizadores (Destrutores): Métodos usados para “limpeza” ao final do uso do objeto.

33. Características dos Construtores Possuem o mesmo nome da classe. São chamados automaticamente quando declara-se um novo objeto. Podem executar comandos. Não retornam valores. É um método “ public ”. Pode haver mais de um construtor para uma mesma classe.

34. Exemplo - Construtores public Robot(int posX, int posY) { street = posX; avenue = posY; } public Robot() { street = avenue = 0; } Se instanciarmos o objeto desta forma: Robot karel = new Robot(2,3); o primeiro construtor é executado.

35. Exemplo de construtor Ver programa Construtor.java Exercício: use o ”for” para criar 10 pedras.

36. Finalizando um programa Para finalizar um programa, podemos criar uma função especial: finalize(); É executada quando o sistema realiza a “garbage collection” É um método protected void Usada para qualquer tipo de “limpeza” ao final da existência de um objeto (fechar arquivos, portas comm, ...)

37. Exercícios Crie um objeto círculo. Quais os seus atributos e métodos? Implemente todos os métodos. Crie um objeto polígono. Quais os seus atributos e métodos? Implemente todos os métodos. Implemente um objeto calculadora.

38. Exercícios para entregar na próxima aula: Exercícios de Programação do livro “Programming with Java” de John Hubbard: Capítulo 5 (Métodos - página 98-100): 5.1, 5.3, 5.7, Capítulo 6 (Classes páginas 84 - 85): 6.1, 6.2, 6.20, 6.21, 6.22, 6.23, 6.24