Tudo o que você queria saber sobre POO, mas tinha · Herança Múltipla de Interfaces (Java) class...

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Tudo o que você queria saber sobre POO, mas tinha

vergonha de perguntar.David Pereira

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1

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Agenda

• O que é POO?

• Construção de Objetos

• Information Hiding e Encapsulamento

• Mecanismos de Herança

• Princípios de Design Importantes

• Closures

• Fluent Interfaces

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O que é POO?

“Construção de software Orientado a Objetos é o método de desenvolvimento de software que baseia a arquitetura de um sistema em módulos inferidos a partir dos tipos de dados que ele manipula (em vez de basear na função ou funções que esse sistema tem como objetivo realizar).”

(Meyer, 1997)

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O que é POO?

Dados > Funções

O que é? > O que faz?

Foco nos Dados

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O que é POO?

Objetos são abstrações matemáticas que representam os elementos do “mundo real” presentes no domínio da aplicação.

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O que é POO?

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O que é POO?

• Simula 67

• Smalltalk

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O que é POO?

Um código procedural

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O que é POO?

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struct t_retangulo {double altura;double largura;

};

typedef struct t_retangulo retangulo;




O que é POO?

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double calcula_area(retangulo r) {return r.altura * r.largura;

}

double calcula_perimetro(retangulo r) {return 2*r.altura + 2*r.largura;

}




O que é POO?

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retangulo r;r.altura = 100;r.largura = 20;

calcula_area(r); // Deve imprimir 2000calcula_perimetro(r); // Deve imprimir 240




O que é POO?

Orientado a objetos

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O que é POO?

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Object subclass: #RetanguloinstanceVariableNames ‘largura altura’

area “Retorna a área do retângulo” |area| area := largura * altura. ^area.

perimetro “Retorna o perímetro do retângulo” |perimetro| perimetro := (2*largura) + (2*altura). ^perimetro.




O que é POO?

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r := Retangulo newaltura: 100;largura: 20.

r.area. “deve mostrar 2000”r.perimetro. “deve mostrar 240”




O que é POO?

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perimetro

area

altura = 100

largura = 20




O que é POO?

O que ganhamos?

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O que é POO?

Modularidade é a propriedade que um sistema tem de ser decomposto em um conjunto de módulos coesos e fracamente acoplados

R. Gauthier e S. Pont, Designing Systems Programs, 1970

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O que é POO?

Reusabilidade, ou seja, a possibilidade de utilizar pedaços de software existentes para construir novos softwares.

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O que é POO?

Diminuição no escopo das variáveis, afinal, ter variáveis globais é uma péssima prática.

William Wulf e Mary Shaw, Global variable considered harmful, 1973.

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O que é POO?

Segurança, pois um objeto tem a capacidade verificar o seu estado e identificar quando o seu contrato é quebrado.

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O que é POO?

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Object subclass: #Retangulo instanceVariableNames ‘largura altura’ classInvariant: ‘(largura > 0) and: (altura > 0)’

altura: umaAltura self require: umaAltura > 0 ^altura := umaAltura.




O que é POO?

Aumento na testabilidade, ou o aumento da facilidade de criação de casos de testes para um software ou pedaço de software.

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Construção de objetos

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Construção de Objetos

Objetos são construídos a partir de classes

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Na ciência da computação, um tipo abstrato de dados (ADT, Abstract Data Type) é a especificação matemática de um conjunto de dados e um conjunto de operações que podem ser realizadas sobre esses dados.

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TIPOS- STACK[G]FUNÇÕES- put: (STACK[G] × G) → STACK[G]- remove: STACK[G] ↛ STACK[G]- top: STACK[G] ↛ G- empty: STACK[G] → BOOLEAN- new: STACK[G]AXIOMASPara cada x ∈ G, s ∈ STACK[G]A1: item(put(s,x)) = xA2: remove(put(s,x)) = sA3: empty(new) = trueA4: empty(put(s,x)) = falsePRECONDIÇÕESremove(s: STACK[G]) require not empty(s)item(s: STACK[G]) require not empty(s) Fonte: Meyer, 1997





“Uma classe é um tipo abstrato de dados equipado com uma implementação (total ou parcial)”.

(Meyer, 1997)

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class NomeClasse { //Atributos //Métodos }





Atributos são características de uma classe que são comuns a todas as suas instâncias. O conjunto de valores dos atributos em um ponto no tempo é chamado de estado. Objetos diferentes normalmente possuem estados diferentes.

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• Cor do pêlo

• Altura

• Peso

• Raça

• Cor dos olhos

• etc.

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Métodos são operações que podem manipular os dados de um objeto. São invocados quando um objeto recebe uma mensagem.

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class Cachorro {

void beber() {

// implementação

}

}

cachorro.beber()

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Princípio da Uniformidade de Acesso

“Todos os serviços oferecidos por um módulo devem ser disponibilizados através de uma notação uniforme, que não revela se eles foram obtidos através de armazenamento ou computação.”

(Meyer, 1997)

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Ruby

Atributo: retangulo.areaMétodo: retangulo.areaMétodo: retangulo.contem ponto ou retangulo.contem(ponto)

Java

Atributo: retangulo.areaMétodo: retangulo.area()Método: retangulo.contem(ponto)





OO precisa de classes?

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Programação baseada em protótipos é um estilo de POO no qual não existem classes. A reutilização de comportamento é feita através de um processo de clonagem de objetos existentes que servem como protótipos para novos objetos.

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var FormaGeometrica = function() { }FormaGeometrica.prototype.perimetro = function() {var total = 0.0;for (var i = 0; i < this.lados.length; i++)total += this.lados[i]

return total}

triangulo = new FormaGeometrica()triangulo.lados = new Array( 1.5, 2.0, 2.5 )triangulo.perimetro()

quadrado = new FormaGeometrica()quadrado.lados = new Array( 4, 4, 4, 4 )quadrado.perimetro()





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Classes ProtótiposClasses e instâncias são objetos diferentes Não há distinção

Uma classe é criada através de uma definição de classe. Um objeto, a partir do construtor.

Definição e construção a partir do construtor

Cria um objeto com o operador new Mesma coisa

Hierarquia de objetos através de classes que são filhas de classes existentes.

Hierarquia de objetos através da utilização de um objeto como protótipo para outros.

Definição de classe especifica os atributos de todas as instâncias de uma classe.

Protótipo especifica um conjunto inicial de propriedades. Pode-se adicionar outras a um

objeto ou a um conjunto de objetos.





Apenas linguagens OO possibilitam o desenvolvimento OO?

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struct _ooc_class_person { struct _ooc_vtbl_person const*const __vptr; t_person (*const person)(void); void (*const _person)(t_person *const this); t_person *const (*const alloc)(void);

t_person *const (*const new)(char const name[]); void (*const init)(t_person *const this, char const name[]);

} person;




Information Hiding e Encapsulamento

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Information Hiding

Visibilidade de atributos e métodos

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Information Hiding

• A definição da visibilidade de atributos e métodos consiste em informar quais desses recursos podem ser acessados por outros objetos.

• private, public, protected, etc.

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Information Hiding

Encapsulamento (Encapsulation ou Information Hiding) é o processo de esconder detalhes de implementação de uma classe, deixando para o seu usuário apenas uma interface de interação.

David Parnas, On the Criteria to Be Used in Decomposing Systems Into Modules, 1972.

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Information Hiding

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class Pessoa { // atributos... public boolean isMaiorIdade() { if (idade >= 18) return true; else return false; } // outros métodos... }




Information Hiding

Lei de Deméter (Principle of the least knowledge): “Cada unidade deve falar apenas com os seus amigos; não fale com estranhos”.

Ian Holland, 1987

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Information Hiding

A lei de Deméter diz que um método M de um objeto O deve invocar apenas métodos dos seguintes objetos:

1. O próprio “O” 2. Parâmetros de “M” 3. Qualquer objeto instanciado e “M” 4. Os atributos de “O”

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Information Hiding

Violação da Lei de Deméter:

usuario.getPessoa().getEndereco().getRua()

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Mecanismos de Herança

“Interesting Systems are seldom born into an empty world”

(Meyer, 1997)

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Herança

Herança (ou Generalização) é uma maneira de definir objetos através da utilização de objetos definidos anteriormente. Os novos objetos acrescentam funcionalidade ao objeto a partir do qual foram criados.

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Herança

Taxomania Rule

“Todo herdeiro deve introduzir um novo recurso, redeclarar um recurso herdado ou adicionar uma cláusula invariante”.

(Meyer, 1997)

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Herança

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Herança

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Herança

class ContaCorrente { int numero, dv; BigDecimal saldo; List<Movimentacao> movimentacoes; void extrato() { // ... }}class ContaEspecial extends ContaCorrente { BigDecimal chequeEspecial; // ...}

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Herança

Como NÃO fazer Herança

class Ponto { int x, y; // ...}

class Circulo extends Ponto { int raio; // ...}

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Herança

Herança Múltipla (C++)

class Ornitorrinco : Mamifero, Ave {

// ...

}

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Herança

• Java (e a maioria das linguagens OO) não permite herança múltipla

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A

B C

D

foo

bar bar

“Diamond of Death”d.foo ?d.bar ?

a = (A) d ?




Herança

Herança Múltipla de Interfaces (Java)

class Ornitorrinco implements Mamífero, Ave {

// ...

}

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Herança

Mix-ins (Ruby)

module Ave def botar_ovos #implementação endendmodule Mamifero def amamentar #implementacao endend

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class Ornitorrinco include Ave include Mamiferoend

o = Ornitorrinco.newo.botar_ovoso.amamentar




Princípios de design importantes

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Princípios de Design

Open Closed Principle: “Entidades de software (classes, módulos, funções, etc) devem ser abertas para extensão e fechadas para modificação”.

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Open For Extension: é possível estender o comportamento de um módulo a medida em que uma aplicação muda.

Closed For Modification: o ato de estender o comportamento não requer uma modificação no código fonte do módulo.

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Exemploclass Matricula {

// ...

void consolidar() {

if (discente.isGraduacao()) {

// ...

} else if (discente.isTecnico()) {

// ...

} else if (discente.isPosGraduacao()) {

// ...

}

}

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Soluçãoclass Matricula {

private EstrategiaConsolidacao estrategia;

// ...

void consolidar() {

estrategia.consolidar();

}

}

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interface EstrategiaConsolidacao {

void consolidar();

}

class EstrategiaGraduacao implements EstrategiaConsolidacao {

// ...

}

matricula.setEstrategia(new EstrategiaGraduacao());

matricula.setEstrategia(new EstrategiaTecnico());

matricula.setEstrategia(new EstrategiaStricto());

matricula.consolidar();

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Dependency Inversion Principle

1. Módulos de alto nível não podem depender de módulos de baixo nível. Ambos devem depender de abstrações.

2. Abstrações não devem depender de detalhes. Detalhes devem depender de abstrações.

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Service Layer Interfaces DAOs(Abstração)

Implementação de DAOS(Detalhes)

depende de

depende de




Closures

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Closures

“Closures são, essencialmente, blocos de código que podem ser passados como parâmetros para funções.”

(Fowler, 2004)

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Closures

public List<Funcionario> gerentes(List<Funcionario> func) {

List<Funcionario> resultado = new ArrayList<Funcionario>();

for (Funcionario f : funcionarios)

if (f.isGerente()) result.add(f);

return resultado;

}

def gerentes func

func.select{ |f| f.isGerente }

end

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Closures

Annonymous Inner Classespublic List<Funcionario> select(Criteria c) { List<Funcionario> resultado = new ArrayList<Funcionario>(); for (Funcionario f : funcionarios) { if (c.eval(f)) resultado.add(f); } return resultado;}

List<Funcionario> resultado = lista.select(new Criteria() { boolean eval(Funcionario f) { return f.isGerente(); }});

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Closures

Closures no Java 7public List<Funcionario> select({Funcionario => boolean} c) {

List<Funcionario> resultado = new ArrayList<Funcionario>(); for (Funcionario f : funcionarios) { if (c.eval(f)) resultado.add(f); } return resultado;}

lista.select({ Funcionario f => f.isGerente() });

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Fluent Interfaces

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Fluent Interfaces

Fluent Interfaces são uma construção da orientação a objetos que definem um comportamento no qual um contexto de instruções pode ser executado através de chamadas subsequentes de métodos.

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Fluent Interfaces

private void makeNormal(Customer customer) {

Order o1 = new Order();

customer.addOrder(o1);

OrderLine line1 = new OrderLine(6, Product.find("TAL"));

o1.addLine(line1);

OrderLine line2 = new OrderLine(5, Product.find("HPK"));

o1.addLine(line2);

OrderLine line3 = new OrderLine(3, Product.find("LGV"));

o1.addLine(line3);

line2.setSkippable(true);

o1.setRush(true);

}

(Fowler, 2005)

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Fluent Interfaces

private void makeFluent(Customer customer) { customer.newOrder() .with(6, "TAL") .with(5, "HPK").skippable() .with(3, "LGV") .priorityRush();}

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Fluent Interfaces

class Order { // ... public Order with(int id, String type) { addLine(new OrderLine(id, type)); return this; } public Order skippable() { setSkippable(true); return this; } public Order prioorityRush() { setRush(true); return this; }}

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Referências

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Referências

• Object Oriented Software Construction, Bertrand Meyer

• Smalltalk, Objects and Design, Charmond Liu

• Refactoring, Martin Fowler

• Applying UML and patterns, Craig Larman

• The Ruby Way, Hal Fulton

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Referências

• The Open Closed Principle, Robert C. Martin

• The Liskov Substitution Principle, Robert C. Martin

• The Dependency Inverion Principle, Robert C. Martin

• The Interface Segregation Principle, Robert C. Martin

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Referências

• Object oriented programming in C, Laurent Deniau. http://ldeniau.home.cern.ch/ldeniau/html/oopc/oopc.html.

• Core JavaScript 1.5 Guide. http://developer.mozilla.org/en/docs/Core_JavaScript_1.5_Guide

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http://ldeniau.home.cern.ch/ldeniau/html/oopc/oopc.html




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