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Conceitos de Programacao Orientada por Objectos


Rui Camacho Programacao 2


Um Problema

Problema:Existem, hoje em dia, aplicacoes complexas e de grande dimensaoque e preciso desenvolver e manter de modo eficiente utilizandoequipas de programadores.

Pergunta:

Porque nao fazer em C ? Resposta:

Porque o C nao tem todas as caracterısticas necessarias para aresolucao adequada do problema!!Ex: experimente conceber um programa em C para gerir osRecursos Humanos de uma empresa com uma diversidade enormede empregados....



Um Problema

Problema:Existem, hoje em dia, aplicacoes complexas e de grande dimensaoque e preciso desenvolver e manter de modo eficiente utilizandoequipas de programadores.

Pergunta:

Porque nao fazer em C ?

Resposta:




Um Problema

Problema:Existem, hoje em dia, aplicacoes complexas e de grande dimensaoque e preciso desenvolver e manter de modo eficiente utilizandoequipas de programadores. Pergunta:

Porque nao fazer em C ?

Resposta:




Abordagem Orientada a Objectos

Objectivo:I aplicacoes que resolvem problemas de elevada complexidade

I facilitar a utilizacao de equipas de programadores

I tecnicas de desenvolvimento rapido de aplicacoes

Abordagem:I decompor o problema em partes mais simples e independentes

I cada equipa trabalha na implementacao da solucao de uma parte doproblema. Interaccao mınima com as outras equipas

I os “modulos” desenvolvidos sao reutilizaveis em outras aplicacoes



Linguagens de Alto-nıvel iniciais

Limitacoes:

I falta de estruturacao

I nenhuma especie de encapsulamento

I nenhum aspecto de abstraccao

Exemplos: implementacoes iniciais de Fortran e Basic



Procedimentos

Blocos de codigo com variaveis locais que implementam algoritmosou operacoes elementares de algoritmos. Acesso atraves dechamada pelo nome e passagem de parametros.Vantagens:

I estruturacao/modularidade

I certo grau de encapsulamento

I certo grau de abstraccao



Procedimentos (cont.)

Limitacoes:

I nomes de funcoes nao podem ser duplicados (ex: a funcao de inserirem estruturas de dados diferentes requer funcoes com nomesdiferentes)

I dados manipulados por diferentes funcoes (ex: stack com operacoesde pop e push) sao declarados globais

I nao existe instanciacao. Nao se pode replicar dinamicamente umaestrutura de dados com operacoes de manutencao associadas.

Exemplos: funcoes do C ou procedimentos/funcoes do Pascal



Modulos

Blocos que ecapsulam dados e procedimentos. Uma interfaceespecifica o que e visıvel do exterior.Vantagens:

I estruturacao/modularidade

I encapsulamento de dados e procedimentos

I certo grau de abstraccao

Limitacoes:

I nao ha instanciacao. So existe um modulo de cada “especie”. Naose pode replicar dinamicamente um modulo



Tipos Abstractos de Dados

Conjunto de dados com operacoes de manipulacao associadas.Vantagens:

I abstraccao

I instanciacao

Limitacoes:

I nao tem algumas caracterısticas importantes de uma linguagemO.O. (ex: heranca)

Exemplos: Stack com operacoes de pop, push, top etc



Objectos

Entidades que contem dados e procedimentos e estao organizadashierarquicamente. Utilizam um mecanismo de envio de mensagens.Vantagens:

I abstraccao/instanciacao

I heranca

I modularidade

I encapsulamento

I polimorfismo

Limitacoes:I :-)



Exemplo

Problema:

quero enviar um ramo de flores a minha mae que mora numa outracidade

Solucao:

vou a minha florista (donaFlor) e digo-lhe “envie um ramo de rosasa Sra ... que mora em ...”

(do livro “An introduction to Object-Oriented Programming” - Timothy Budd)



Perspectiva O.O. do exemplo

I para desencadear uma accao transmito uma mensagem a umagente (objecto)

I a accao e iniciada pela recepcao de uma mensagem

I a mensagem tem um receptor e pode ter argumentos: tipo deflores, nome do destinatario, morada

I uma vez aceite a mensagem e da responsabilidade do receptorrealizar a accao

I desconheco os pormenores que o receptor usa para realizar aaccao (encapsulamento)



Perspectiva O.O. do exemplo (cont.)

I assumo caracterısticas e comportamentos tıpicos da categoria(Florista) a que pertence a instancia (donaFlor)(instanciacao)

I assumo ainda caracterısticas de categorias mais gerais (ex:Vendedores) das quais as Floristas sao uma categoriaparticular. (heranca)

I a realizacao da tarefa pela donaFlor pode envolver outrosagentes (objectos)



Classes

Especificacao de caracterısticas (propriedades e comportamentos)comuns a um conjunto de indivıduos.(do livro “Object-Oriented Analysis and Design - Grady Booch)



Classes e Objectos

(do livro “Object-Oriented Analysis and Design - Grady Booch)



Classes e ObjectosAnalogia

C Javatypedef struct{ class Pessoa{char nome[80]; int idade;

definicao int idade;} Pessoa; public Pessoa(){

int = 0;}}

automatica Pessoa pessoa1; int inteiro;criacao a pedido pessoa2 = pessoa =

(Pessoa *) malloc( ... ); new Pessoa();



Encapsulamento

Esconde os detalhes de implementacao de um objecto(do livro “Object-Oriented Analysis and Design - Grady Booch)



Encapsulamento

Capacidade de isolar dados e/ou porcoes de codigo.Vantagens:

I facilidade de desenvolver programas estruturados

I nao e preciso “memorizar” e/ou verificar utilizacoes anteriores dosnomes de variaveis e procedimentos

Desvantagens:

I Eficiencia



Abstraccao

Abstraccoes formam uma hierarquia(do livro “Object-Oriented Analysis and Design - Grady Booch)



Abstraccao

Abstraccao foca as caracterısticas essenciais dos objectosrelativamente a perspectiva do observador




Abstraccao

Capacidade de encapsular e isolar informacao de design deinformacao de execucao.Vantagens:

I reutilizacao de software

I desenvolvimento mais rapido de software

Desvantagens:

I Eficiencia (alguns compiladores de linguagens imperativas fazem“inlining”)



Heranca

Princıpio que permite que conhecimento de uma categoria maisgeral que a categoria de um indivıduo seja acessıvel a esseindivıduo.Vantagens:

I evita replicacao de informacao (codigo e dados)

I desenvolvimento mais rapido de software

Desvantagens:

I Eficiencia



Polimorfismo

Propriedade de utilizar o mesmo codigo para processar objectosdiferentes.Vantagens:

I Tratamento uniforme de entidades de natureza diferente masrelacionada (ex: biblioteca com livros, revistas, jornais ...)

I mais facil actualizacao/manutencao de software



Evolucao Hitorica I

Sistemas de Primeira geracao, inıcio da segunda. Dados globais esub-programas.




Evolucao Hitorica II

Sistemas do final da Segunda geracao inıciop daterceira.Parametros. Programacao estruturada.




Evolucao Hitorica III

Sistemas de Terceira geracao. Modulos independentes compiladosseparadamente.




Evolucao Hitorica IV

Sistemas de OO pequenos. Modulos com dados e procedimentos.(do livro “Object-Oriented Analysis and Design - Grady Booch)



Evolucao Hitorica V

Grandes sistemas OO. Escalabilidade.(do livro “Object-Oriented Analysis and Design - Grady Booch)


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