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Abstração e Interface (POO)

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11 de janeiro de 2011
Para um melhor entendimento deste Artigo veja o Índice (Programação Orientada a Objetos)

Esta imagem não tem muito a ver com informática.
mas gostei dela por se tratar de uma imagem abstrata.
Abstração e Interface

Abstração
Para entendermos o que é abstração e interface em programação, vamos entender primeiro o conceito.Abstração quer dizer que devemos considerar as qualidades e comportamentos independentes dos objetos a que pertencem, isolamos seus atributos considerando o que certo grupo de objetos têm em comum.

Vamos imaginar uma mesa, todos nós iremos imaginar uma mesa que tenha pés, uma base e uma finalidade. Mas não importa quantos pés, ou tipo de base ou a finalidade da mesa. Isso não fará com que a mesa que eu imaginei, deixe de ser uma mesa. Ela sempre será uma mesa.

Em programação iremos dizer ao computador para ser um objeto mesa. Mas antes disso precisamos dizer a este objeto qual seria a sua estrutura inicial. Neste caso teremos uma classe abstrata Mesa.

Classes abstratas como vocês já devem ter percebido servem como base para outras classes que queiram ser do mesmo grupo de objetos.

Uma classe abstrata não pode ser criada, quer dizer que não pode ser instanciada. Não podemos usar o new para criar um novo objeto de uma classe abstrata. Uma classe abstrata só pode ser herdada, e todo método, propriedade, evento que for abstrato deverá ser implementado pela classe filha.
Vamos declarar a nossa classe Mesa, que irá servir de base para as outras mesas.

namespace Desenvolvedores.Net.AbstracaoInterface
{
public enum TipoMesa
{
Redonda,
Quadrada,
Retangular
}

public enum TipoBase
{
Vidro,
Madeira,
Aluminio
}

/*
* aqui declaramos a nossa classe
* como abstrata
*/
public abstract class Mesa : IMesa
{

public Mesa()
{
Pes = 4;
}

/*
* reparem que as propriedades não são abstratas,
* não é obrigatório.
* Declare como asbtrato apenas o que você deseja
* que seja implementado nas classes filhas
*/
public TipoBase Base { get; set; }
public TipoMesa Tipo { get; set; }
public int Pes { get; set; }

/*
* aqui irei ter propriedades abstratas para servir de exemplo
*/
public abstract bool Quebrada { get; set; }
public abstract string Finalidade { get; }

/*
* Aqui teremos um método abstrato, onde a classe filha
* será obrigatória a implementar
*/
public abstract void Quebrar();

public virtual void Consertar()
{
Quebrada = false;
}

public override string ToString()
{
return "Olá. Eu sou uma mesa do tipo " +
Tipo.ToString() + " e minha base é de " +
Base.ToString() + ".\nEu tenho " + Pes.ToString() + " pés. " +
"E minha finalidade é " + Finalidade.Trim() + "\n" +
"*".PadLeft(80, '*');
}

}
}

Agora temos uma classe abstrata que será nossa base para todas as nossas mesas.

Antes de continuar, vamos falar sobre interfaces.

Interfaces
Interfaces são como as classes abstratas, mas nelas não podemos implementar nenhum método, apenas declarar suas assinaturas.
Uma classe ao herdar uma interface deverá escrever todos os seus métodos (iremos ver isso em Herança de Interface nos próximos artigos), ao contrário da classe abstrata que só iremos escrever os métodos abstratos.
Com o tempo você aprenderá a ver qual é mais útil dependendo da situação é mais vantajoso usar uma classe abstrata ou uma interface. Não existe uma regra para definir isso, mas sim a necessidade de uma ou de outra.

Por boas práticas, todas as interfaces começa com I, vamos declarar nossa interface IMesa.

namespace Desenvolvedores.Net.AbstracaoInterface
{
interface IMesa
{
TipoBase Base { get; set; }
string Finalidade { get; }
bool Quebrada { get; set; }
TipoMesa Tipo { get; set; }
int Pes { get; set; }

void Consertar();
void Quebrar();
}
}

Percebam que a nossa interface IMesa tem todos os métodos e propriedades para fazer de outra classe uma Mesa, e vejam também que eu não escrevi nenhum código nela, apenas declarei as assinaturas dos métodos e propriedades. 🙂

Exemplo de Uso
Agora como exemplo de uso iremos criar alguns tipos de mesas.
Crie uma aplicação console em C#.

Copie os códigos abaixo.

Uma mesa redonda. Estamos herdando aqui a classe abstrata Mesa.

namespace Desenvolvedores.Net.AbstracaoInterface
{
/*
* repare que ao herdarmos a classe
* abstrata Mesa. Só escrevemos os métodos e propriedades
* que foram definidos como abstrato na classe pai Mesa.
*/
public class MesaRedonda : Mesa
{
public override bool Quebrada { get; set; }
public override string Finalidade
{
get { return "para discutir futebol."; }
}

public override void Quebrar()
{
Quebrada = true;
}
}
}

Agora aqui uma mesa de jantar, que também herda a classe abstrata Mesa.

namespace Desenvolvedores.Net.AbstracaoInterface
{
/*
* repare que ao herdarmos a classe
* abstrata Mesa. Só escrevemos os métodos e propriedades
* que foram definidos como abstrato na classe pai Mesa.
*/
class MesaDeJantar : Mesa
{
public override bool Quebrada { get; set; }

public override string Finalidade
{
get { return "para jantares em família."; }
}

public override void Quebrar()
{
Quebrada = true;
}
}
}

Agora aqui uma mesa de escritório. Nela herdamos a interface, reparem que tive que desenvolver todo o código para a classe filha, a interface apenas trouxe a assinatura dos métodos.

namespace Desenvolvedores.Net.AbstracaoInterface
{
/*
* Nesta classe herdamos apenas a interface IMesa.
* Vejam que tive que escrever todo o código para a classe.
* A interface trouxe apenas as assinaturas dos métodos.
*(herança de interface)
* No caso de uma classe abstrata não há a necessidade
* de se fazer todos os métodos (herança de implementação)
*/
class MesaEscritorio : IMesa
{
public MesaEscritorio()
{
Pes = 4;
}

public TipoBase Base { get; set; }

public string Finalidade
{
get { return "para trabalhar."; }
}

public bool Quebrada { get; set; }

public TipoMesa Tipo { get; set; }

public int Pes { get; set; }

public void Consertar()
{
Quebrada = false;
}

public void Quebrar()
{
Quebrada = true;
}

public override string ToString()
{
return "Olá. Eu sou uma mesa do tipo " +
Tipo.ToString() + " e minha base é de " +
Base.ToString() + ".\nEu tenho " + Pes.ToString() + " pés. " +
"E minha finalidade é " + Finalidade.Trim() + "\n" +
"*".PadLeft(80, '*');
}
}
}

E finalmente. A aplicação de exemplo:

namespace Desenvolvedores.Net.AbstracaoInterface
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//aqui criamos os nossos objetos da forma tradicional
MesaRedonda mesaRedonda = new MesaRedonda();
mesaRedonda.Base = TipoBase.Madeira;
Console.WriteLine(mesaRedonda.ToString());

MesaDeJantar mesaJantar = new MesaDeJantar();
mesaJantar.Tipo = TipoMesa.Retangular;
Console.WriteLine(mesaJantar.ToString());

MesaEscritorio mesaEscritorio = new MesaEscritorio();
mesaEscritorio.Tipo = TipoMesa.Quadrada;
Console.WriteLine(mesaEscritorio.ToString());
Console.WriteLine("Usando a interface e a classe abstrata " +
"para criar novas mesas\n" + "*".PadLeft(80,'*'));

//aqui iremos usar um pouco de polimorfismo
//que iremos discutir tambem em nossos próximos artigos
//logo, não se preocupe em saber a definição
//apenas atente para o uso da interface e da classe abstrata
//como tipo de variável

//a minha mesa pode ser de escitório.
IMesa iMesa = new MesaEscritorio();
iMesa.Tipo = TipoMesa.Redonda;
iMesa.Base = TipoBase.Madeira;

Console.WriteLine(iMesa.ToString());

//de jantar
iMesa = new MesaDeJantar();
iMesa.Base = TipoBase.Aluminio;
Console.WriteLine(iMesa.ToString());

//ou redonda
iMesa = new MesaRedonda();
Console.WriteLine(iMesa.ToString());

//e alem da interface eu posso usar a própria classe
//abstrata para definir o meu tipo de mesa
Mesa mesa = new MesaDeJantar();
Console.WriteLine(mesa.ToString());

mesa = new MesaRedonda();
mesa.Tipo = TipoMesa.Quadrada;
mesa.Base = TipoBase.Vidro;
Console.WriteLine(mesa.ToString());

Console.ReadKey();
}
}
}

Bom. espero ter respondido às dúvidas sobre abstração.
Só para reforçar, é simples. Deixe nas classes abstratas ou interfaces, todos os métodos que serão comuns aos seus objetos do mesmo grupo. Assim sendo, sempre que você declarar uma variável de um tipo Interface ou classe Abstrata poderá criar qualquer tipo de objeto que implemente uma das duas.

Ver Índice

É isso ai pessoal 🙂
Até o próximo
♦ Marcelo

About Marcelo

Nascido em Juruaia/MG em uma fazenda de criação de búfalos, e residindo na região Sul do Brasil. Trabalha com desenvolvimento de aplicações desde os 17 anos. Atualmente é Arquiteto Organizacional na Unimake Software. Para saber mais ... http://desenvolvedores.net/marcelo []'s

Definições – Avançado (POO)

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7 de janeiro de 2011
Para um melhor entendimento deste Artigo veja o Índice (Programação Orientada a Objetos)
Generalização
Generalização é o ato de tornar um objeto geral, agrupar características comuns para objetos dentro de um mesmo contexto, abstrair.
Eu tenho, por hábito e não por regra, a minha classe “Pai de Todas”(superclass) ser sempre abstrata.Veja o diagrama:
Neste caso a minha classe “Pai de Todas”(superclass) é a classe “Pessoa” 

    

Se olharmos de cima para baixo podemos ver todos os objetos gerais, no topo temos a Pessoa, que pode ser um Cliente, um Usuário. O Usuário por sua vez pode ser um Administrador, que tem poderes especiais, o mesmo pode Excluir ou Inserir novos usuários.
E se olharmos de baixo para cima? Aí teremos o próximo tópico Especialização. 🙂

  

Especialização
A especialização nada mais é do que a parte que “especializa” o objeto vindo de uma Generalização, trazer características próprias para o objeto. Seria o mesmo que olhar o diagrama acima de baixo para cima.
Veja:
O objeto Administrador  especializa o objeto Usuario que por sua vez especializa o objeto Pessoa.    

  

Delagates
Os delegates  são ponteiros para funções (métodos).

O que são ponteiros?
Ponteiro é um valor atribuído em memória que aponta para outro valor em memória através de seu endereço. (não gostei, técnico demais pro meu gosto). 
 

 

Quando há a necessidade de usarmos métodos, e ainda não sabemos qual método chamar, pois dependemos de algumas condições, podemos deixar o nosso código mais bonito usando um delegate.   

O delegate irá chamar o método definido de acordo com a nossa necessidade ou condição.   

Veja exemplo:
Abaixo temos um exemplo de uma aplicação Console em C#. 

static class Program
    {
        //declara a assinatura do delegate.
        //os métodos deverão ter a mesma assinatura
        //para que possam ser utilizados pelo delegate
        delegate int Calular(int a, int b);

        static void Main()
        {

            //declara a variável do tipo delegate
            Calular calc;

            //uma condição qualquer
            if (DateTime.Now.Second % 2 == 0)
                //define o método dividir para ser usado no delegate
                calc = new Calular(Dividir);
            else
                //define o método somar para ser usado no delegate
                calc = new Calular(Somar);

            //chama o método
            Console.WriteLine(calc.Invoke(DateTime.Now.Millisecond,
DateTime.Now.Second));

            Console.ReadKey();
        }

        //declara o método somar
        private static int Somar(int a, int b)
        {
            return a + b;
        }

        private static int Dividir(int x, int y)
        {
            return x / y;
        }
    }

Eventos
Eventos são mensagens trocadas pelos sistemas, métodos e objetos para informar um acontecimento, uma ação que se inicia,  que termina dentro da aplicação, como o próprio nome diz, um evento ocorrido.
Vejamos, ao chamar o nosso método Andar() em Pessoa podemos informar que a Pessoa está Andando até que pare de andar , ou podemos informar que a pessoa vai parar de Andar antes de realmente ela parar de Andar. (AntesPararAndar), assim sendo o objeto chamante pode executar alguma ação antes de a Pessoa realmente parar de Andar.  

 Exemplo de eventos em C#:
Para usar eventos em C# temos que fazer uso de delegates como foi visto acima o delegate e um ponteiro para uma função (método), e eventos usam delegates para apontar a qual método o mesmo deverá chamar.   

Declaração de Pessoa

public class Pessoa
    {  
        //declaração da assinatura do delegate
        //que irá tratar os eventos
        public delegate void AndarHandler();

        //este evento irá mostrar que podemos esperar
        //retorno do objeto que chamou
        //o parâmetro pararAndar irá retornar true or false
        //dependendo do caso se for ou não para parar de andar
        public delegate void AndandoHandler(out bool pararAndar);

        //declaração dos eventos
        public event AndarHandler AntesAndar;
        public event AndarHandler AntesPararAndar;

        //repare aqui que iremos usar o segundo delegate
        public event AndandoHandler Andando;
       
        //declaração do método andar
        public void Andar()
        {
            //aqui iremos chamar o evento AntesAndar e avisar
            //o objeto chamante que iremos começar a Andar.
            AntesAndar();

            DateTime pararAs = DateTime.Now.AddSeconds(30);

            //aqui iremos andar por 30 segundos
            while (pararAs > DateTime.Now)
            {
                bool pararAgora = false;
                //aqui iremos notificar que a
                //pessoa continua Andando
                Andando(out pararAgora);

                if (pararAgora)
                {
                    //antes de parar, notificar que vou parar
                    AntesPararAndar();
                    break;
                }

                //aqui apenas iremos parar por um segundo.
                //não se preocupem com esta linha
                System.Threading.Thread.Sleep(1000);
            }
        }
    }

Declaração do objeto para testes.
É uma aplicação do tipo Console. 

static void Main()
        {
            //cria uma pessoa
            Pessoa marcelo = new Pessoa();

            //define os métodos que irão tratar os nossos eventos
            marcelo.Andando +=
new Pessoa.AndandoHandler(marcelo_Andando);
            marcelo.AntesAndar +=
new Pessoa.AndarHandler(marcelo_AntesAndar);
            marcelo.AntesPararAndar +=
new Pessoa.AndarHandler(marcelo_AntesPararAndar);

            //chamar o método para que marcelo possa Andar
            marcelo.Andar();

            Console.WriteLine("Marcelo parou de andar.");

            Console.ReadKey();

        }

        static void marcelo_AntesPararAndar()
        {
            Console.WriteLine("Marcelo irá parar de andar.");
        }

        static void marcelo_AntesAndar()
        {
            Console.WriteLine("Marcelo irá começar a andar.");
        }

        static void marcelo_Andando(out bool pararAndar)
        {
            pararAndar = false;
            //a pessoa marcelo só vai parar se a condição for verdadeira
            if (DateTime.Now.Second % 7 == 0)
                pararAndar = true;

            Console.WriteLine("Marcelo está andando.");
        }
SaberMais Para saber mais sobre delegates.

Foi escrito um novo artigo com tópicos avançados sobre delegates.

Delegates

Com isso terminamos a definição de POO. Aguardem agora os próximos artigos que vamos abordar nesse assunto, ainda temos muita coisa para ver.

Ver Índice

É isso ai pessoal 🙂
Até o próximo
♦ Marcelo

About Marcelo

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Programação Orientada a Objetos (POO)

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13 de dezembro de 2010
Olá Pessoal.Agora vou iniciar uma série de artigos sobre Programação Orientada a Objetos (POO) ou Object-Oriented Programming (OOP).Na medida do possível irei mostrar como programar cada explicação em alguma linguagem.Este primeiro artigo irá servir como um índice para os outros, sempre que eu postar um item deste índice, irei modificar este artigo fazendo um link daqui para a explicação e vice-versa.Então vamos lá, mãos à obra e vamos ver o que teremos 🙂
É isso ai pessoal 🙂
Até o próximo
♦ Marcelo

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