Introdução a programação orientada a objetos

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Neste artigo, vamos mergulhar no fascinante mundo da programação orientada a objetos (POO), um paradigma de programação amplamente utilizado na indústria de desenvolvimento de software. Vamos discutir os conceitos fundamentais da POO, incluindo classes, objetos, herança, encapsulamento e polimorfismo. Esses conceitos formam a espinha dorsal da POO e são essenciais para entender como os programas são estruturados e como as entidades do mundo real são representadas no código.

Discutiremos os benefícios da programação orientada a objetos e como ela pode ser vantajosa para desenvolvedores e empresas. Através de exemplos e casos de uso, demonstraremos como a POO promove a reutilização de código, facilita a manutenção e o gerenciamento de projetos de software e promove a escalabilidade e a eficiência no desenvolvimento de sistemas complexos.

Portanto, prepare-se para mergulhar neste emocionante mundo da programação orientada a objetos e descobrir como essa abordagem de programação pode revolucionar a maneira como você desenvolve software.

Por que estudar programação orientada a objetos

Por que estudar programação orientada a objetos (POO)? Esta é uma pergunta fundamental para qualquer pessoa que esteja ingressando no mundo da programação ou buscando aprimorar suas habilidades técnicas. Existem várias razões convincentes pelas quais a POO é um tema essencial para os programadores dominarem:

Relevância no Mercado de Trabalho: A programação orientada a objetos é amplamente utilizada na indústria de desenvolvimento de software. Muitas empresas e organizações buscam desenvolvedores que tenham experiência e proficiência em POO para trabalhar em uma variedade de projetos.
Padrão da Indústria: A POO se tornou um padrão da indústria na criação de software. Muitas linguagens de programação populares, como Java, C++, Python, C#, entre outras, suportam a POO e oferecem recursos e ferramentas robustos para implementar esse paradigma.
Modelagem do Mundo Real: A POO permite aos programadores modelar entidades do mundo real de forma mais precisa e intuitiva. Ao representar objetos como classes, atributos e métodos, os desenvolvedores podem criar sistemas de software que refletem fielmente o comportamento e as interações do mundo real.
Reutilização de Código: Um dos principais princípios da POO é a reutilização de código. Através do conceito de herança e composição, os programadores podem criar hierarquias de classes e componentes reutilizáveis que economizam tempo e esforço no desenvolvimento de software.
Facilidade de Manutenção: A POO promove a organização e a estruturação do código, tornando-o mais fácil de entender e manter ao longo do tempo. Classes bem definidas, métodos coesos e encapsulamento adequado contribuem para um código mais limpo e menos propenso a erros.
Escalabilidade e Flexibilidade: A POO permite que os sistemas de software sejam escaláveis e flexíveis. Através do conceito de polimorfismo, os programadores podem criar interfaces genéricas que podem ser implementadas de maneiras diferentes, facilitando a adaptação do código a novos requisitos e funcionalidades.

Então, estudar programação orientada a objetos é essencial para qualquer pessoa que deseje se destacar no campo da programação e desenvolvimento de software. Além de ser uma habilidade altamente valorizada no mercado de trabalho, a POO oferece uma estrutura sólida e eficaz para a criação de sistemas de software robustos, escaláveis e fáceis de manter.

Vantagens da Programação Orientada a Objetos

A programação orientada a objetos (POO) oferece uma série de vantagens significativas que a tornam um paradigma de programação extremamente poderoso e amplamente utilizado. Vamos explorar algumas das vantagens mais importantes da POO:

Reutilização de Código: Uma das principais vantagens da POO é a capacidade de reutilizar código. Isso é possível graças aos conceitos de herança e composição, que permitem que classes e objetos existentes sejam estendidos e reutilizados em novos contextos. Essa reutilização de código economiza tempo e esforço no desenvolvimento de software, além de promover a consistência e a manutenção fácil.
Classes e Objetos: Em POO, uma classe é uma estrutura que define um tipo de dado. Ela encapsula dados (atributos) e comportamentos (métodos) relacionados a uma entidade específica. Por exemplo, uma classe “Carro” pode ter atributos como marca, modelo e cor, e métodos como ligar(), acelerar() e frear(). Um objeto é uma instância de uma classe, ou seja, uma representação concreta de uma entidade. Por exemplo, um carro específico (como um Fusca vermelho) é um objeto da classe “Carro”.
Modularidade: A POO promove a modularidade do código, dividindo-o em unidades independentes chamadas de classes. Cada classe representa uma entidade ou conceito específico do problema em questão, o que facilita a compreensão e a organização do código. Além disso, as classes podem ser facilmente modificadas ou substituídas sem afetar outras partes do sistema, o que contribui para um código mais flexível e adaptável.
Encapsulamento: O encapsulamento é outro princípio chave da POO, que envolve agrupar dados e métodos relacionados em uma única unidade chamada de classe. Isso permite controlar o acesso aos dados e métodos, protegendo-os de modificações não autorizadas e garantindo a integridade do sistema. O encapsulamento promove a segurança e a confiabilidade do código, além de facilitar a manutenção e o teste.
Herança: A herança é um conceito fundamental da POO que permite que uma classe herde características e comportamentos de outra classe. Isso permite criar hierarquias de classes, onde as classes filhas herdam atributos e métodos de suas classes pai. A herança promove a reutilização de código e a organização hierárquica do sistema, tornando-o mais modular e fácil de entender.
Polimorfismo: O polimorfismo é outro conceito poderoso da POO, que permite que objetos de diferentes classes respondam de maneira diferente a mensagens ou chamadas de método. Isso significa que objetos do mesmo tipo podem executar diferentes comportamentos com base no contexto em que são usados. O polimorfismo promove a flexibilidade e a extensibilidade do código, permitindo que o mesmo método seja usado de maneiras diferentes em diferentes partes do sistema.
Abstração: A abstração é o processo de simplificar complexidades, identificando as partes importantes de um sistema e ignorando os detalhes irrelevantes. Em POO, a abstração é alcançada através da definição de interfaces e classes abstratas, que fornecem uma visão simplificada e generalizada de um conceito ou entidade.

Portanto, a programação orientada a objetos oferece uma série de vantagens significativas que a tornam uma abordagem eficaz para o desenvolvimento de software. Ao promover a reutilização de código, modularidade, encapsulamento, herança e polimorfismo, a POO permite criar sistemas de software robustos, flexíveis e fáceis de manter.

Criando um exemplo orientado a objetos

Considere a construção de um programa acadêmico, uma entidade muito importante neste contexto é o Aluno.

Quais informações ele terá? *Matricula, nome, telefone, endereço e etc…

O que o aluno poderá pedir ao programa? *Realizar matricula, consultar notas, e etc…

A definição (projeto) do aluno, damos o nome de classe. Ao que podemos construir a partir desse projeto, os alunos de verdade, damos o nome de objetos.

Classe

Uma classe é uma representação abstrata para um conjunto de objetos que possuem estrutura e comportamento semelhantes;
Por esse motivo, as classes definem:
Os atributos que irão descrever o objeto;
Os métodos que definem o comportamento dos mesmos.

Representação Gráfica (UML)

Representação em Java

class Aluno {
 	String nome; 
	int matricula;	 
	String telefone;	 
	String endereco;
	//...
	 	 
}

Objetos

A classe é apenas um modelo;

O objeto é uma abstração do mundo real;

O objetos é uma instância da classe;

É através deles que todo processamento em sistemas orientados a objetos ocorre.

Classes e Objetos

Analogia:

Criando objetos em java

Após a criação da classe podemos criar objetos (atributos) a partir dela.

Para criar (construir, instanciar) objetos utilizamos a palavra reservada new.

class TestaAluno {
	public static void main(String[] args) {
		Aluno aluno = new Aluno();
	}
}

Manipulando atributos

Podemos alterar ou acessar os valores guardados nos atributos de um objeto.

public class TestaAluno {
	public static void main(String[] args) {
		Aluno aluno = new Aluno();
		aluno.nome = "João Novaes";
		aluno.matricula = 20121025;
		aluno.telefone = "9999-1011";
		System.out.println(aluno.nome);
		System.out.println(aluno.matricula);
		System.out.println(aluno.telefone);
	}
}

Classes e Objetos

Analogia:

Métodos

Todo sistema deve executa operações para realizar suas tarefas;

Na POO essas operações são definidas dentro das classe e são chamadas de métodos;

Estrutura:

Exemplo:

class Conta {
	int numero;
	double saldo;
	void depositar(double valor) {
		this.saldo += valor;
	}
	void sacar(double valor) {
		this.saldo -= valor;
	}
	void exibirSaldo() {
		System.out.println("Saldo: " + this.saldo);
	}
}

Exemplo:

class TestaConta {
	public static void main(String[] args) {
		Conta conta = new Conta();
		conta.depositar(1000);
		conta.exibirSaldo();
		conta.sacar(100);
		conta.exibirSaldo();
	}
}

Programação orientada a objetos em php

Exemplo de Utilização de Encapsulamento em PHP

Neste exemplo, demonstraremos como utilizar o encapsulamento em PHP para proteger os atributos de uma classe e fornecer métodos públicos para acessá-los e modificá-los.

<?php

class Carro {
    private $marca;
    private $modelo;
    private $cor;

    public function setMarca($marca) {
        $this->marca = $marca;
    }

    public function getMarca() {
        return $this->marca;
    }

    public function setModelo($modelo) {
        $this->modelo = $modelo;
    }

    public function getModelo() {
        return $this->modelo;
    }

    public function setCor($cor) {
        $this->cor = $cor;
    }

    public function getCor() {
        return $this->cor;
    }
}

$carro = new Carro();
$carro->setMarca("Toyota");
$carro->setModelo("Corolla");
$carro->setCor("Prata");

echo "Marca: " . $carro->getMarca() . "<br>";
echo "Modelo: " . $carro->getModelo() . "<br>";
echo "Cor: " . $carro->getCor() . "<br>";

?>

Neste exemplo, os atributos $marca, $modelo e $cor são definidos como privados para proteger seus valores. Métodos públicos (setMarca, getMarca, setModelo, getModelo, setCor e getCor) são fornecidos para acessar e modificar esses atributos de forma controlada.

Exemplo de Utilização de Herança em PHP

Neste exemplo, demonstraremos como utilizar a herança em PHP para criar uma hierarquia de classes.

<?php

class Animal {
    protected $nome;

    public function __construct($nome) {
        $this->nome = $nome;
    }

    public function emitirSom() {
        echo "O animal está emitindo um som.";
    }
}

class Cachorro extends Animal {
    public function latir() {
        echo "O cachorro está latindo.";
    }
}

$cachorro = new Cachorro("Rex");
echo "Nome do cachorro: " . $cachorro->nome . "<br>";
$cachorro->emitirSom();
echo "<br>";
$cachorro->latir();

?>

Neste exemplo, a classe Animal possui um atributo $nome e um método emitirSom. A classe Cachorro herda da classe Animal e adiciona o método latir. Quando um objeto da classe Cachorro é criado, ele pode acessar tanto os métodos da classe Cachorro quanto os métodos da classe Animal.

Exemplo de Utilização de Polimorfismo em PHP

<?php

abstract class Forma {
    abstract public function area();
}

class Quadrado extends Forma {
    private $lado;

    public function __construct($lado) {
        $this->lado = $lado;
    }

    public function area() {
        return $this->lado * $this->lado;
    }
}

class Circulo extends Forma {
    private $raio;

    public function __construct($raio) {
        $this->raio = $raio;
    }

    public function area() {
        return pi() * pow($this->raio, 2);
    }
}

function calcularArea(Forma $forma) {
    return $forma->area();
}

$quadrado = new Quadrado(5);
$circulo = new Circulo(3);

echo "Área do quadrado: " . calcularArea($quadrado) . "<br>";
echo "Área do círculo: " . calcularArea($circulo) . "<br>";

?>

Neste exemplo, temos uma classe abstrata Forma com um método abstrato area(). As classes Quadrado e Circulo estendem a classe Forma e implementam o método area(). A função calcularArea() recebe um objeto da classe Forma como parâmetro e chama o método area() do objeto, independentemente do tipo de forma.

Exemplo de Utilização de Abstração em PHP

<?php

interface Veiculo {
    public function ligar();
    public function desligar();
}

class Carro implements Veiculo {
    public function ligar() {
        echo "Carro ligado.<br>";
    }

    public function desligar() {
        echo "Carro desligado.<br>";
    }
}

class Moto implements Veiculo {
    public function ligar() {
        echo "Moto ligada.<br>";
    }

    public function desligar() {
        echo "Moto desligada.<br>";
    }
}

$carro = new Carro();
$carro->ligar();
$carro->desligar();

$moto = new Moto();
$moto->ligar();
$moto->desligar();

?>

Neste exemplo, temos uma interface Veiculo com os métodos ligar() e desligar(). As classes Carro e Moto implementam essa interface e fornecem implementações para os métodos. Isso permite que diferentes tipos de veículos possam ser tratados de forma uniforme, usando a mesma interface.

Conclusão

Neste artigo, exploramos os conceitos fundamentais da programação orientada a objetos (POO) e como eles são implementados em Java e em PHP. Através de exemplos práticos, pudemos entender a importância e os benefícios da POO na construção de sistemas de software robustos, flexíveis e fáceis de manter.

Ao longo do artigo, discutimos sobre os pilares da POO, tais como encapsulamento, herança, polimorfismo e abstração, e como eles contribuem para a criação de código mais organizado, reutilizável e eficiente.

Além disso, exploramos as vantagens da POO, tais como modularidade, extensibilidade e legibilidade do código, que tornam a programação orientada a objetos uma abordagem valiosa para o desenvolvimento de software em larga escala.

Por fim, esperamos que este artigo tenha fornecido uma introdução abrangente à programação orientada a objetos, capacitando os leitores a aplicarem esses conceitos em seus próprios projetos e a colherem os benefícios de uma abordagem orientada a objetos bem fundamentada.

Brayan Monteiro

Bacharel em Sistemas de Informação pela Faculdade Maurício de Nassau e desenvolvedor PHP. Além de programador, produzo conteúdo e gerencio blogs. Sou especialista em desenvolvimento de software e SEO de sites.