P3-CAPÍTULO 4 – ENCAPSULAMENTO ,HERANÇA E POLIMORFISMO

Capítulo anterior ( III )

1) Campos estáticos em Classes

2) Métodos estáticos em Classes

3) Métodos get e set

4) Exercícios Práticos

CAPÍTULO IV – ENCAPSULAMENTO, HERANÇA E POLIMORFISMO

1) Encapsulamento

2) Herança

3) Polimorfismo

4) Exercícios Práticos

Encapsulamento

17 de abril de 2023 Programação Orientada por Objectos 3

Como já foi visto no capítulo 1, que

encapsulamento é a capacidade de

ocultar dados dentro de classes, permitindo

que somente operações especializadas ou

dedicadas manipulem estes dados ocultos.

Estrutura geral


Métodos públicos

Métodos privados

Atributos públicos

Atributos privados

O encapsulamento leva a observar um objecto como uma caixa preta

Encapsulamento em Java


O Encapsulamento numa classe é feita pelo uso de palavras

reservadas que estão associadas aos atributos e métodos da

classe.

Estes são designados por modificadores de visibilidade.

Modificadores de visibilidade são:

◦ public - permite acesso a partir de qualquer classe

◦ private - permite acesso apenas na própria classe

◦ protected - permite acesso apenas na própria classe e nas

subclasses (associado a herança!)

◦ nada

Nota: Um atributo ou método sem modificador de acesso é acessível a qualquer classe do mesmo package(pacote).

Uso dos modificadores nos Atributos


Consequências de tornar um atributo privado

◦ Tentar aceder a um atributo privado (i.e. fora da classe) resulta

em um erro de compilação!

◦ Mas como torná-lo acessível apenas para consulta

(leitura)?

Isto é possível definindo-se um método que retorna o

atributo (na própria classe onde o atributo se encontra)

Consequências de tornar um atributo publico

◦ É possível, mas viola o encapsulamento, é aceitável no caso

dos atributos constantes (i.e. Com o modificador final)!

Modificadores de visibilidade


public private

Atributos

Métodos

Violaencapsulamento

Reforçaencapsulamento

Proporciona Serviçosaos clientes

Suporta outrosmetodos na

classe

Herança


Mecanismo simples e poderoso do

paradigma OO que permite que uma

nova classe seja descrita a partir de

uma classe já existente.

Herança é um mecanismo que permite

a uma classe herdar todo o

comportamento e os atributos de outra

classe.

Conceitos importantes


Classe mãe: superclasse, classe base;

Classe filha/filho: subclasse, classe derivada;

Classe filha (mais específica) herda atributos e

métodos da classe mãe (generalizada);

Classe filha possui atributos e métodos próprios.


Vantagens da herança

◦ Modificação de uma classe (inserção de novos

métodos e variáveis) sem mudanças na classe

original.

◦ Reutilização do código.

◦ Alteração do comportamento de uma classe.


A partilha de recursos leva as ferramentas

melhores e produtos mais lucrativos

◦ não é necessário reinventar a roda a cada

nova aplicação.

É possível modificar uma classe para criar uma

nova classe com uma personalidade ligeiramente

diferente.

◦ diversos objectos que executam acções

diferentes, mesmo possuindo a mesma origem.

Mecanismo de Herança


Entre uma classe e a sua superclasse, é estabelecida uma relação de especialização que

é automaticamente implementada através de um mecanismo de herança.

Este mecanismo automático de herança estabelece as seguintes propriedades entre uma

subclasse B e a sua superclasse A:

1. B herda de A todas as variáveis e métodos de instância (os atributos da classe B,

declarados como private em A , só podem ter acesso pelos métodos public de A, e não

directamente)

2. B pode definir novas variáveis e novos métodos próprios.

3. B pode redefinir variáveis e métodos herdados.

Importante:

A herança não se aplica a variáveis e métodos de classe!

.

Classe A

Classe B

Exemplo


Pessoanomesexocomerdormir

EstudanteanoEscolar

matricularestudar

Trabalhadorcategoriafunçãotrabalharpicar cartão

superclasse(mais genérica)

subclasse(mais específica)

subclasse(mais específica)

generalização

especialização

2 Atributos2 Operações



Hierarquia de Classes


Animal pesomover()

Avemover()

voar()

Mamífero comer()

Réptilmover()

nadar()

Object

peso é uma variável de instância que está presente em todos os objectos criadas para as classes Animal, Mamífero, Ave e Réptil.

Ave pardal = new Ave();pardal.setPeso(700);

Mamifero boi = new Mamifero();boi.setPeso(30000);boi.mover();boi.voar(); //Erro! não existe

Definir a Subclasse


Forma geral:

◦ class <nome-da-classe> extends SuperClass

é permitido apenas uma superclasse

não há herança múltipla em Java

cada classe possui exactamente uma superclasse

excepção: java.lang.Object

caso não exista a cláusula extends, então, assume-

se que a superclasse é Object.

Classe Object


A classe Object é uma classe que serve de

superclasse para todas as classes existentes em

Java.

Ao criar uma classe, se não for especificada

nenhuma superclasse após a palavra extends,

então a classe Object será assumida

automaticamente como superclasse.


A classe Object define o método equals,

que serve para testar se dois objectos contém a

mesma informação (diferente do operador ==).

Como todas as classes são subclasses de

Object, eles herdam o método equals.

Construtores de Subclasses


class Animal { double velocidade;

Animal() { velocidade = 0.0; }

void mover(double vel) { velocidade = vel; }}

class Ave extends Animal { int altura; Ave() { super(); // velocidade = 0.0 altura = 0; }

void mover (double vel) { if(altura >0) velocidade = vel; }

void voar (int alt) { altura = alt; }}

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.

A decisão sobre qual o método que deve

ser selecionado, de acordo com o tipo da classe

derivada, é tomada em tempo de execução,

através do mecanismo de late binding*.


* Também conhecido pelos termos: dynamic binding ou run-time binding.

Onde a definição do método que será efectivamente invocado só ocorre durante a

execução do programa

No caso de polimorfismo, é necessário que os

métodos tenham exactamente a mesma identificação, sendo

utilizado o mecanismo de overriding *. Esse mecanismo de

redefinição não deve ser confundido com o mecanismo de

sobrecarga de métodos.

Importante:

- O mecanismo de late binding(ligação tardia) e o overriding

(Redefinição de métodos) constituem a chave para a

utilização do Polimorfismo.


* Ocorre quando um método cuja assinatura já tenha sido especificada, recebe uma nova

definição (ou seja, um novo corpo) em uma classe derivada.

Exemplo:Considere uma classe Veículo com duas classes derivadas, Automóvel

e Bicicleta:


import java.util.*;

class Veiculo {

public Veiculo() {

System.out.print("Veiculo ");

}

public void manutencao() {

System.out.println("Veiculo.manutencao ");

}

public void limpeza() {

System.out.println("Veiculo.limpeza ");

}

}


import java.util.*;

class Automovel extends Veiculo {

public Automovel () {

System.out.print(" Automovel ");

}


System.out.println(" Automovel.manutencao ");

}


System.out.println(" Automovel.limpeza ");

}

}


import java.util.*;

class Bicicleta extends Veiculo {

public Bicicleta () {

System.out.print(" Bicicleta ");

}


System.out.println(" Bicicleta.manutencao ");

}


System.out.println(" Bicicleta.limpeza ");

}

}


public class Oficina {

Random r = new Random();

public Veiculo proximo() { Veiculo v;

int num= r.nextInt();

System.out.println("Valor = "+num);

if (num== 0) v = new Automovel();

else v = new Bicicleta();

return v;

}


public void manter(Veiculo v) {

v.manutencao();

v.limpeza();

}

public static void main(String[] args) {

Oficina ofic = new Oficina();

Veiculo v;

for (int i=0; i<4; ++i) {

v = ofic .proximo();

ofic.manter(v); }

} }

Resultado Aleatório


Valor = 1193310524

Veiculo Automovel Automovel.manutencao

Automovel.limpeza

Valor = 1087258313

Veiculo Bicicleta Bicicleta.manutencao

Bicicleta.limpeza

Valor = 1857219931

Veiculo Bicicleta Bicicleta.manutencao

Bicicleta.limpeza

Valor = 938060274

Veiculo Automovel Automovel.manutencao

Automovel.limpeza

Exercício Prático1. Criar uma estrutura hierárquica que contenha as

seguintes classes:

Veiculo (classe abstracta), Bicicleta e Automóvel.

Os métodos da classe Veiculo são todos abstractos e

possuem a seguinte assinatura:

listarVerificacoes()

ajustar()

limpar()

Estes métodos são implementados nas subclasses

Automóvel e Bicicleta. Acrescentar na classe Automóvel o

método mudarOleo()17 de abril de 2023 Programação Orientada por Objectos 27

2. Crie uma classe em Java para representar Empregados com

as propriedades mat, nome, funcao, salario e data_adm.

Todas as propriedades devem estar encapsuladas. Nenhum

objecto desta classe poderá ser criado sem matrícula. A

matrícula será fornecida sequencialmente a cada empregado

criado a partir de zero. Deverão constar também métodos de

acesso para cada uma das propriedades definidas.

Crie um método para aumentar salário a partir de um

valor percentual recebido e um método chamado toString

que retorne uma String com todas as propriedades

existentes na classe com seus respectivos valores.


3. Faça um programa em Java para estender a classe

Empregado para Gerente. A classe Gerente deverá conter

as propriedades secretária (do tipo Empregado) e Automóvel

(String), com seus respectivos métodos de acesso. Criar

também um método para aumentar o salário do Gerente

onde o percentual incidirá sobre o salário + 0,5 * cada ano na

empresa. Criar um construtor para a classe Gerente que

acrescente as novas propriedades recebidas como

parâmetro. Ainda deverá permanecer o construtor default.

Criar também um método toString para que esta classe que

retorne uma String com todos os dados.


4. Faça uma classe ManipulaEmpregado que tenha os

seguintes métodos:

criarEmpregados que cria um vetor com 6 Empregados,

sendo 3 deles Gerentes, com seus respectivos atributos a

partir de dados fornecidos por usuários;

listarEmpregados que liste os Empregados no array com

seus dados;

aumentarEmpregados que receba um valor percentual e

aumente o salário de todos os empregados;

localizarEmpregado que receba um empregado como

argumento e localize-o pela matricula retornando o nome

caso encontre ou a string “Empregado não localizado” caso

contrário.17 de abril de 2023 Programação Orientada por Objectos 30

5. Faça um programa que exiba um menu com as

seguintes opções:

1 – Criar Vetor de Empregados

2 – Aumentar Empregados

3 – Listar Empregados

4 – Localizar Empregado

5 - Sair


Próximo capítulo

Java e UML


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