Programa orientado a objetos

  • Um programa é composto de objetos
  • Todo objeto tem um tipo, que é uma classe (ex.: o objeto "alô" é do tipo string)
  • Objetos podem possuir outros objetos (ex.: uma lista de strings)
  • Objetos possuem operações (ex.: adicionar um elemento em uma lista)
  • Objetos interagem com outros objetos através de suas operações

Um objeto possui dados (que são outros objetos) e comportamento (através de suas operações).

Conceitos: classes, objetos, métodos e atributos

Classe

  • Descreve propriedades (atributos) e operações (métodos) comuns a uma categoria de objetos (suas instâncias)
  • Exemplo: em um jogo de corrida, a classe Carro descreve o que todos os carros possuem ou fazem:
    • atributos: cor, velocidade
    • métodos: acelerar, frear…
  • Podemos dizer que uma classe é como um molde, a partir do qual podem ser criados vários objetos, que possuem os mesmos métodos e atributos
@startuml class Carro { cor: string velocidade: float acelerar() frear() } @enduml

No diagrama, representamos os atributos cor (do tipo string) e velocidade (do tipo float), além dos métodos acelerar() e frear().

Objeto

  • Um objeto é criado (instanciado) a partir de uma classe e pode ser manipulado através de seus métodos
  • Todos os objetos de uma mesma classe possuem os mesmos métodos e atributos, mas os valores dos atributos podem variar de objeto para objeto
  • Exemplo: meu carro é vermelho e encontra-se a 0 km/h; o carro do vizinho é azul e encontra-se a 25 km/h
@startuml object meuCarro { cor = vermelho velocidade = 0 } object carroDoVizinho { cor = azul velocidade = 25 } @enduml

Método

  • Representa uma ordem que um objeto pode executar ou uma pergunta que ele pode responder.
  • Exemplos (classe Carro):
    • acelere o carro!
    • o carro está em movimento?
  • Para interagir com um objeto, chamamos um de seus métodos (isto é, damos uma ordem ou fazemos uma pergunta a ele)
  • Métodos são como funções que têm acesso aos atributos de um objeto. Eles podem podem receber parâmetros (que são objetos) e retornar um valor (que é um objetoEm algumas linguagens, como Java, nem todos os valores são objetos)

Atributo

  • É uma variável associada a um objeto. Os atributos são declarados em classes, mas seus valores podem variar de um objeto para outro.
  • Em alguns casos não é recomendado acessar diretamente os atributos de um objeto; fazemos isso indiretamente através de métodos
  • Exemplo: não devemos alterar diretamente a velocidade de um objeto da classe Carro; em vez disso, devemos chamar o método acelerar. Isso vai garantir que a velocidade…
    • aumente de forma gradual
    • não exceda a velocidade máxima

Projeto orientado a objetos

A partir de uma especificação de um sistema (ou de um problema a ser resolvido com um sistema), podemos planejar como o programa orientado a objetos será estrurado em classes, atributos e métodos. Isso é o que chamamos de projeto orientado a objetos.

É comum usarmos diagramas para representar classes, atributos e métodos, bem como relacionamentos entre classes. Esses diagramas são chamados de diagramas de classe. A linguagem de modelagem UML define uma notação gráfica para diagramas de classe, e é ela que usaremos aqui.

Classe Filme

Considere a seguinte especificação:

O sistema Ufbaflix gerencia filmes. Cada filme possui um título, um ano de lançamento e uma duração.

Um bom ponto de partida para o projeto orientado a objetos é identificar os substantivos na especificação; eles geralmente se tornam classes ou atributos.

Eis um exemplo de projeto:

@startuml class Filme { titulo: string ano: int duracao: tempo } @enduml

A título de exemplo, aqui está um diagrama de objetos, ilustrando possíveis instâncias da classe Filme:

@startuml object filme1 { titulo = O Auto da Compadecida ano = 2000 duracao = 1:30:00 } object filme2 { titulo = Shrek ano = 2001 duracao = 1:55:00 } @enduml

Classe Filme com diretor da classe Pessoa

Aqui um exemplo mais complexo, na qual cada filme possui um diretor (e alguns objetos para exemplificar):

@startuml class Filme { titulo: string ano: int duracao: tempo } class Pessoa { nome: string anoNascimento: int } Filme --> Pessoa: diretor object filme1 { titulo = O Auto da Compadecida ano = 2000 duracao = 1:30:00 } object filme2 { titulo = O Bem Amado ano = 2010 duracao = 1:27:00 } object pessoa1 { nome = Guel Arraes anoNascimento = 1953 } filme1 --> pessoa1: diretor filme2 --> pessoa1: diretor @enduml

A seta de Filme para Pessoa indica que todo objeto do tipo Filme possui um atributo, diretor, cujo valor é um objeto do tipo Pessoa.

Em um diagrama de classes, uma seta de uma classe A para uma classe B indica que A possui um atributo cujo valor é um objeto do tipo B

Classe Filme com diretor e atores

Vamos agora supor que cada filme possui vários atores:

@startuml class Filme { titulo: string ano: int duracao: tempo } class Pessoa { nome: string anoNascimento: int } Filme -right-> "1" Pessoa: diretor Filme -right-> "*" Pessoa: atores @enduml

Aqui, estamos anotando a seta com 1 ou *, com o seguinte significado:

  • Objetos da classe Filme podem ter apenas um diretor, da classe Pessoa
  • Objetos da classe Filme podem ter vários atores, da classe Pessoa

Exercício: sistema acadêmico

Crie um diagrama de classes para a seguinte especificação:

  • Um curso possui alunos, disciplinas e um coordenador
  • Cada aluno possui nome e um número de matrícula
  • Cada disciplina possui um código, uma carga horária e uma lista de alunos matriculados
  • A cada semestre, o coordenador realiza a matrícula, perguntando ao aluno o código da disciplina na qual quer se matricular, e então adiciona o aluno à lista de alunos matriculados na disciplina

Exercício: outras ideias

  • Site de busca de passagens aéreas (Google Flights)
    • Caso de uso. Usuário especifica cidade de origem, cidade de destino, data inicial e final, número de adultos e número de crianças; resultados são voos (aeroporto para aeroporto) de companhias aéreas (dois tipos: voo de ida e voo de volta). Pode haver conexões. Preço.
  • Sistema de e-commerce (ex.: Magalu, Amazon)
  • Sistema de streaming (ex.: Netflix, Globo+)
  • Jogo de xadrez
  • Jogo de cartas
  • Jogo de dominó
  • Árvore genealógica
  • Programa de ilustração com formas geométricas
  • Agenda telefônica (contatos)
  • Conta bancária
  • Televisão
  • Aplicativo de transporte individual (ex.: Uber, 99)
  • Aplicativo de delivery de comida (ex.: iFood, Uber Eats)
  • Rede social (ex.: Instagram, TikTok)
  • Sistema de hospedagem (ex.: AirBnB, Booking)
  • Sistema de agendamento de compromissos
  • Biblioteca de componentes gráficos (botões, caixa de texto…)
  • Biblioteca para manipular vetores