Apostila de revisão de OO - DAINF

AUTOR: CESAR AUGUSTO TACLA
CRIAÇÃO: 5/3/2009 11:16
ÚLT. ALTERAÇÃO: 22/9/2009 09:09
PR
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
REVISÃO
PROGRAMAÇÃO
ORIENTADA A OBJETOS
UTILIZANDO JAVA
Prof. Cesar Augusto Tacla
Departamento Acadêmico de Informática
ht t p : / / w w w . d ai nf . c ef et pr . br / ~ t ac l a
O uso e reprodução desta apostila
requerem autorização expressa do
autor.
2
SUMÁRIO
1
OBJETO ........................................................................................ 4
2
CLASSE ......................................................................................... 4
2.1 Atributos ......................................................................................5
2.2 Métodos........................................................................................5
2.3 Encapsulamento ..............................................................................5
2.4 Construtores ..................................................................................6
2.5 Membros de Classe e de Instância.........................................................6
2.6 Escopo de Variáveis..........................................................................7
3
HERANÇA ...................................................................................... 8
3.1 POLIMORFISMO ...............................................................................9
3.1.1
3.1.2
3.1.3
Sobrecarga ...................................................................................................................................... 9
Sobreposição/Reescrita (override) ................................................................................................ 10
Princípio da substituição ............................................................................................................... 11
4
CLASSES ABSTRATAS ....................................................................... 11
4.1 CLASSES DE INTERFACE ................................................................... 11
5
VISIBILIDADE DE CLASSES, MÉTODOS E ATRIBUTOS .................................. 12
5.1 Pacotes ...................................................................................... 12
5.2 Visibilidade ................................................................................. 13
6
CLASSES ANINHADAS ....................................................................... 14
6.1 Classe interna .............................................................................. 15
6.2 Classes aninhadas Estáticas .............................................................. 16
6.3 Classes aninhadas locais e anônimas ................................................... 16
7
DICAS DE PROGRAMAÇÃO .................................................................... 17
7.1 Características desejáveis para um projeto de software ............................ 17
8
TRATAMENTO DE EXCEÇÕES EM JAVA .................................................. 18
8.1 Exceção ...................................................................................... 18
8.2 Tipos de exceção........................................................................... 18
8.3 Tratar Exceções ............................................................................ 19
8.4 Lançar Exceções............................................................................ 19
9
EXERCÍCIOS .................................................................................. 21
3
1 OBJETO
Um objeto representa uma entidade concreta (ex. produto em estoque) ou abstrata (transação
bancária, histórico, taxa de juros) do mundo real. Também pode ser algo necessário ao funcionamento
do sistema sem uma ligação forte com uma entidade do mundo real.
Um objeto num sistema possui três propriedades:
Estado: definido pelo conjunto de propriedades do objeto (os atributos) e de suas relações com os
outros objetos, muda com o tempo. Ex. objeto turma pode estar aberta ou fechada – passa ao estado
fechada quando 10 alunos fizerem a inscrição.
◊ Comportamento: como um objeto responde às solicitações dos outros e tudo mais o que um objeto
é capaz de fazer. É implementado por um conjunto de operações. Ex. objeto turma pode ter
operações acrescentar aluno ou suprimir aluno.
◊ Identidade: significa que cada objeto é único no sistema. Por exemplo, o objeto turma Tecno-OO
manhã é diferente do objeto Tecno-OO tarde.
◊
objeto : classe
Tecno-OO manhã :Turma
Tecno-OO tarde : Turma
.
Figura 1. Notação de objeto em UML
2 CLASSE
Uma classe é uma descrição de um conjunto de objetos com propriedades, comportamento,
relacionamentos e semântica comuns. Uma classe pode ser vista como um esqueleto/modelo para criar
objetos.
Exemplo: classe turma
Atributos: sala, horário
Operações: obter local, adicionar estudante, obter horário
Dicas
Classes devem encerrar uma só abstração do mundo real. Por exemplo, uma classe estudante
contendo também o histórico do estudante não é boa. Melhor é dividi-las em duas: estudante e
histórico estudante.
◊ Utilize substantivos para nomear as classes
◊ Podem-se suprimir os atributos e os métodos deixando somente os compartimentos.
◊
◊
Em UML, classes abstratas são grafadas em itálico
<<estereótipo>>
Turma
atributos
métodos
Figura 2. Notação UML para classe.
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2.1
Atributos
Sintaxe para declaração de um atributo em UML:
[<visibilidade>]<nome>[<multiplicidade>]:[<tipo>][=<valor inicial>]
◊
◊
◊
◊
◊
<visibilidade>:
+ = público
- = privada, somente métodos da classe podem acessá-lo
# = protegido, métodos da classe e das classes derivadas podem acessá-lo
~ = pacote, métodos das classes presentes no mesmo pacote podem acessá-lo
<nome>: nome do atributo
<multiplicidade>: por exemplo, valores[5] ou matriz[4, 6]
<tipo>: Pode-se utilizar os tipos da linguagem de implementação. Por exemplo, char, float ou int.
<valor inicial>: valor inicial para o atributo que respeite o tipo de dado.
Exemplos
- nome[30]: char
- sexo: char=’f’
+ código: int=20
2.2
Métodos
Sintaxe para declaração de um atributo em UML:
[<visibilidade>]<nome>(<lista argumentos>):[<tipo>]
◊
◊
◊
◊
<visibilidade>:
+ público
- privada, somente métodos da classe podem acessá-lo
# protegido, métodos da classe e das classes derivadas podem acessá-lo
~ pacote, métodos de classes presentes no mesmo pacote podem acessá-lo
<nome>: nome do método
<lista de argumentos>: (<nome_argumento>:<tipo>, ..., <nome_argumento><tipo>). Por exemplo,
(nome:String, idade: int)
<tipo>: Tipo do dado retornado. Pode-se utilizar os tipos da linguagem de implementação. Por
exemplo, char, float ou int.
Exemplos
- calcularIdadeEmMeses(Data data_nasc): int
+moverPara(x:int, y:int):void
2.3
Encapsulamento
Encapsular num só objeto atributos (dados) e operações permite esconder os detalhes internos de
funcionamento do objeto. Podemos definir, por exemplo, que os atributos não são visíveis (privados) e
que certos métodos os modificam. Também, podemos definir que somente alguns dos métodos dos
objetos de uma classe são visíveis (métodos públicos), os demais seriam para o funcionamento interno
do objeto.
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2.4
Construtores
São métodos especiais que servem para criar uma instância de uma classe. Pode haver vários métodos
construtores variando-se os argumentos (polimorfismo por sobrecarga). Por exemplo, uma classe
círculo pode oferecer três modos de instanciação: um, pelo centro e raio, por circunscrição e inscrição
num quadrado cuja diagonal é uma reta de x1, y1 a x2, y2 como ilustra a figura 3.
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import java.lang.Math.*;
class Circulo {
public float xCentro;
public float yCentro;
public float raio;
// Construtora centro + raio
Circulo (float x, float y, float r) {
xCentro = x;
yCentro = y;
raio = r;
}
// Construtora para círculo inscrito num quadrado
// assume que abs de x2 é maior que abs de x1
Circulo (float x1, float y1, float x2, float y2) {
xCentro = (x1 + x2)/2;
yCentro = (y1 + y2)/2;
raio = Math.abs(x2 - x1)/2;
}
// Construtora para círculo circunscrito num quadrado
// assume que abs de x2 é maior que abs de x1
Circulo (float x11, float y11, float x22, float y22) {
xCentro = (x11 + x22)/2;
yCentro = (y11 + y22)/2;
raio = Math.abs(x22 - x11)/2;
}
// outros métodos aqui ...
}
Figura 3: exemplo de utilização de várias construtoras.
2.5
Membros de Classe e de Instância
Atributos membros de classe são comuns a todos os objetos instâncias de uma mesma classe, ou seja,
um atributo estático é único para todos os objetos instâncias de uma classe. Um método estático
também é um membro de classe e pode ser executado sem que haja um objeto instanciado. Por
exemplo, os métodos da classe Math da API Java são todos statics (java.lang.Math,
http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/api/java/lang/Math.html). Na Figura 13, observe que nas chamadas
aos métodos Math.pow e Math.sqrt não há objeto instanciado.
Um método estático não pode chamar um método não-estático da mesma classe. De outra forma, um
método de classe não pode chamar um método de instância, pois não há objeto instanciado. Um
método de classe também não pode fazer referências a atributos de instância pelo mesmo motivo. Por
exemplo, na Figura 4, o compilador acusa o seguinte erro na linha 9: non-static method imprimir() cannot
be referenced from static context.
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public class ImprimirStrings {
String str = “atributo-nao-estatico”;
public void imprimir() {
String a = new String(“abcdef”);
String b = new String(“xyz”);
System.out.println(a.concat(b));
}
public static void main(String[] args) {
imprimir();
}
}
Figura 4. Métodos e atributos não-estáticos não podem ser referenciados em contextos estáticos.
6
Se fizermos referência ao atributo não-estático str no método main ou no imprimir obtermos o seguinte
erro de compilação: non-static variable str cannot be referenced from static context. Podemos fazer
referência a métodos e atributos não estáticos de outros objetos.
Não devemos abusar de métodos estáticos porque um programa que utiliza somente métodos de
classe não é orientado a objetos (não há objetos). A Figura 5 mostra um exemplo adicional de método
estático e a Tabela 1 resume o vocabulário do assunto.
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public class Circle {
static final double PI = 3.14159;
public static double calculaArea(double raio) {
return PI * ( raio * raio );
}
}
// um método qualquer
...
double circleArea = Circle.calculaArea(5); // utilizamos o nome da classe
Figura 5: exemplo de método estático.
TABELA 1:VOCABULÁRIO DE MÉTODOS E ATRIBUTOS ESTÁTICOS
De classe
É um método static, não necessita de objeto
para ser chamado.
É um atributo static, existe um só para
todos os objetos da classe.
Método
Atributo
2.6
De instância
É um método não static, necessita de
objeto para ser chamado.
É um atributo static, há uma cópia
para cada objeto instanciado.
Escopo de Variáveis
As variáveis existem somente dentro do bloco em que foram definidas, sendo que um bloco é
delimitado por chaves. Na figura 6, temos os seguintes escopos:
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num: atributo de instância existe em todos os métodos da classe (chaves pretas);
res: atributo de instância existe em todos os métodos da classe (chaves pretas);
n: argumento do método calcular; existe da linha 5 a 17 (chaves vermelhas);
res: variável auxiliar declarada na linha 8; existe da linha 8 a 17 (chaves azuis);
i: variável auxiliar do for; existe nas linhas 9 e 10
public class Fatorial {
private int num = 0;
private int res = 1;
// último número calculado
// último resultado obtido
public int calcular(int n) {
if (n == num) return res;
else {
int res = 1;
for (int i=n; i>0; i--)
res = i * res;
// guarda resultado
this.res = res;
num = n;
return res;
}
}
}
Figura 6: escopo de variáveis (JexemploEscopoVariaveis).
Sombreamento. Quando um argumento ou uma variável de um método possui nome idêntico a um
atributo (variável res na figura 6) então é preciso utilizar a palavra reservada this para fazer referência
ao atributo. Isto é chamado de sombreamento ou ocultação do atributo pela variável de método.
7
3 HERANÇA
É um mecanismo típico de OO para definir classes que compartilham definições de métodos e de
atributos. Isto é feito quando classes apresentam parte do comportamento e da descrição de estado
similares e parte específica.
Por exemplo, num editor gráfico trabalhamos com duas formas geométricas: polígonos regulares e
círculos. Polígonos e círculos têm parte do comportamento similar, podemos movê-los, redesenhá-los,
calcular área e perímetro, e parte específica, polígonos podem ser rotacionados enquanto que círculos
não necessitam deste comportamento. Polígonos podem ser descritos da mesma forma: número de
lados, tamanho do lado, raio da circunferência inscrita (apótema) e centro do polígono. Embora os
círculos tenham centro e raio, não possuem número de lados nem tamanho do lado.
No exemplo em questão, temos uma classe base denominada forma geométrica. Uma classe derivada
herda métodos e atributos da classe base. Portanto, as classes polígono e círculo herdam os métodos e
atributos definidos na classe base. Uma classe derivada pode ser a classe base de outra, constituindo
assim uma relação de hierarquia entre as classes. Por exemplo, a classe polígono pode ser base de uma
classe retângulo, triângulo e outras. Esta técnica diminui os esforços de codificação assim como a
quantidade de código, pois operações comuns às classes são definidas uma só vez.
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class Ponto {
public double x;
public double y;
Ponto(double x, double y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
public double calcularDist(Ponto p) {
return (Math.sqrt(Math.pow(p.x - x, 2.0) + Math.pow(p.y - y, 2.0)));
}
}
class Circulo extends FormaGeometrica {
Circulo(Ponto c, double r) {
centro = c;
raio = r;
}
public double CalcularArea() {
return (Math.PI * Math.pow(raio, 2));
}
public double CalcularPerimetro(){
return (2 * Math.PI * raio);
}
public void Redesenhar() {
// não implementada
System.out.println("figura redesenhada");
}
}
class Poligono extends FormaGeometrica {
public int numLados;
public double tamLado;
public double angRotacao=0;
Poligono(int n, double tam, Ponto c, double r) {
numLados = n;
tamLado = tam;
centro = c;
raio = r;
}
public double CalcularPerimetro() {
return (numLados * tamLado);
}
public double CalcularArea() {
return (raio * CalcularPerimetro() / 2);
}
public double Rotacionar(double incremento) {
angRotacao = Math.IEEEremainder(angRotacao+incremento, 360.0);
return angRotacao;
}
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public void Redesenhar() {
// não implementada
System.out.println("figura redesenhada");
}
}
public abstract class FormaGeometrica {
public Ponto centro;
public Double raio; // para polígonos, é o raio inscrito (apótema)
public abstract double CalcularArea();
public abstract double CalcularPerimetro();
public abstract void Redesenhar();
public void moverPara(Ponto novoCentro) {
centro = novoCentro;
Redesenhar();
}
}
Figura 7: Exemplo de herança.
A representação em UML do exemplo acima fica:
Figura 8: representação de herança em UML – polígono e círculo são classes derivadas de
FormaGeométrica.
Herança múltipla. Não há herança múltipla em Java (uma classe deriva de duas ou mais classes base
que não sejam de interface), mas podemos simulá-la utilizando classes com o modificador interface.
Construtores. Métodos construtores não são herdados pelas classes derivadas, mas um construtor de
uma classe base é chamado implicitamente antes da primeira linha do construtor da classe derivada.
Super. É possível chamar um método tal qual foi definido na classe base utilizando a sintaxe:
super.<método>(<lista argumentos>) . Se utilizar somente super(<lista argumentos>) então chama-se a
construtura da classe base (esta última opção só pode ser utilizada na primeira linha de um método
construtor).
3.1
POLIMORFISMO
Métodos podem ser redefinidos de duas maneiras: pela mudança de seus argumentos (sobrecarga) ou
por sobreposição/reescrita do corpo presevando a mesma assinatura.
3.1.1 Sobrecarga
São métodos com mesmo nome, mas com assinaturas diferentes (lista de argumentos diferentes). A
sobrecarga pode ocorrer numa mesma classe ou entre classe derivada e classe base. Em Java, se dois
métodos tiverem mesmo nome e mesmos argumentos diferindo apenas no valor de retorno ocorre um
erro de compilação. A figura 9 mostra um exemplo correto de sobrecarga (Somador) e outro incorreto
9
(AoQuadrado). Na classe AoQuadrado o compilador aponta que o método elevarQuadrado(float) já foi
definido na classe.
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public class Somador {
public int somar(int a, int b) {
return a+b;
}
public int somar(float a, float b) {
return a+b;
}
}
public class AoQuadrado {
public float elevarQuadrado(float a) {
return a*a;
}
public double elevarQuadrado(float a) {
return (double)a*a;
}
}
Figura 9: Exemplos de sobrecarga de métodos (correto e incorreto) – JExemploPolimorfismoSobrecarga.
3.1.2 Sobreposição/Reescrita (override)
A sobreposição ocorre quando um método de uma classe base é reescrito na classe derivada. O
método reescrito tem a mesma assinatura que o método da classe base. Assinatura significa mesmo
nome, mesma lista de argumentos e mesmo valor retornado.
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class ClienteEspecial extends Cliente {
ClienteEspecial(double desc) {
desconto = desc;
}
// Sobreposição do método calcularDesconto da classe base Cliente
public double calcularDesconto(double valor) {
return valor * desconto;
}
}
public class Cliente {
protected double desconto=0.1; // 10%
public double calcularDesconto(double valor) {
if (valor > 500)
return valor * desconto;
else
return 0.0;
}
public static void main(String args[]) {
Cliente cli[] = {new Cliente(),
new ClienteEspecial(0.15)};
// cli[0]
// cli[1]
for (int i=0; i < 2; i++)
System.out.println(cli[i].calcularDesconto(100));
}
}
Figura 10: Exemplo de sobreposição de método (JExemploPolimorfismoSobreposicao).
Restrições à sobreposição. Alguns métodos não podem ser sobrepostos em função dos modificadores
que recebem:
◊
final: um método final nunca muda, todas as classes derivadas utilizam a mesma implementação.
As chamadas aos métodos finais são resolvidas em tempo de compilação (vinculação estática).
◊
Static: é implicitamente um método final.
◊
private: são implicitamente finais, porque não podem ser sobrescritos nas classes derivadas
(embora seja possível escrever um método com mesma assinatura numa classe derivada).
10
3.1.3 Princípio da substituição
Um objeto de uma classe derivada é tratado como se fosse objeto da classe base.
Observe que no método main (figura 10) são criadas duas instâncias de cliente, um normal outro
especial. As duas instâncias são colocadas num vetor da classe Cliente, i.e., o cliente especial é tratado
como se fosse um objeto da classe Cliente todas as vezes em que for referenciado por meio da variável
cli[1].
Late Binding (vinculação ou associação dinâmica). A pergunta que se faz é: qual o método
calcularDesconto será chamado para a instância armazenada em cli[1]? O método da classe Cliente ou
da classe ClienteEspecial? A resposta é: o método da classe ClienteEspecial. Em tempo de execução, o
tipo real do objeto armazenado na variável (cli[1]) determina o método a ser chamado. Isto é chamado
de late binding, ou seja, associação dinâmica.
4 CLASSES ABSTRATAS
Classe abstrata. Não admite instâncias, não pode ser instanciada. Normalmente são classes bases que
contêm atributos e comportamentos comuns às classes derivadas.
Método abstrato. Um método abstrato é apenas uma declaração significando que ele deverá ser
implementado numa classe derivada concreta (figura 11). Se isto não for feito, a classe derivada deve
ser declarada como abstrata.
Não podem ser declarados como métodos abstratos:
Métodos construtores: os construtores não são herdados, logo um método construtor abstrato
nunca seria implementado.
◊ Métodos static: métodos static não podem ser sobrepostos pelas classes derivadas, logo um
método static abstrato nunca seria implementado.
◊
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abstract class Veiculo {
public int cavalos;
public abstract double calcularIPVA();
public abstract static void incrementarVeiculos(); // erro: combinação ilegal
public abstract Veiculo(); // erro: modificador abstract não permitido
}
class Carro extends Veiculo {
public double calcularIPVA() {
return (cavalos * 100);
}
}
Figura 11: Exemplo de método abstrato.
4.1
CLASSES DE INTERFACE
Uma classe de interface define um contrato que deve ser seguido pelas classes que a implementam.
Uma classe interface é uma classe abstrata onde todos os métodos são implicitamente abstratos e
públicos e todos os atributos são implicitamente públicos, estáticos e finais.
Dica: ao tentar colocar visibilidade private ou protected nos atributos e métodos numa classe interface o compilador acusará
erro – visibilidade não pemitida.
A palavra-chave final pode ser associada a um método ou atributo. Se for associada a um método,
indica que ele não pode ser redefinido. Se for associada a um atributo, indica que seu valor não pode
ser modificado depois de ser inicializado. A inicialização de um atributo final pode ser feita na sua
declaração ou num método construtor. A Figura 12 ilustra um exemplo de utilização de uma classe
interface.
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interface IPVA {
// definimos algumas constantes (implicitamente são static final e declaramos
// um método abstrado calcular IPVA
Boolean CARRO_PASSEIO = true,
CARRO_UTILITARIO = false;
double CTE_UTILITARIO = 0.75,
CTE_PASSEIO = 1.0;
double VALOR_BASE = 500.00;
public double calcularIPVA();
}
class Carro implements IPVA {
Boolean tipoCarro=CARRO_PASSEIO;
String placa = new String("ABC1010");
public double calcularIPVA() {
if (tipoCarro==CARRO_PASSEIO)
return VALOR_BASE * CTE_PASSEIO;
else
return VALOR_BASE * CTE_UTILITARIO;
}
}
class Caminhao implements IPVA {
String placa = new String("CCC1010");
public double calcularIPVA() {
return 2 * VALOR_BASE * CTE_UTILITARIO;
}
}
public class ExemplificarInterface {
// A classe IPVA homogeiniza a execução do método calcularIPVA. Aqui não
// sabemos se o objeto é um carro ou um caminhao, mas como ambas as classes
// são obrigadas a implementar o método em questão podemos chamá-lo sem
// conhecer a classe do objeto.
public static void main(String args[]) {
IPVA veiculos[] = {new Carro(), new Caminhao()};
for (int i=0; i < veiculos.length; i++)
System.out.println(veiculos[i].calcularIPVA());
}
}
Figura 12 : exemplo de classe interface para definir métodos abstratos.
Observe que classes do tipo interface podem ser utilizadas para definir constantes (linhas 4-9, Figura 12).
Note também a aplicação do princípio da substituição na linha 35, uma instância da classe carro (classe
derivada) é referenciada como sendo um objeto de IPVA (classe base). O mesmo vale para o caminhão.
Runnable e Serializable são classes de interface bem conhecidas da API JAVA
5 VISIBILIDADE DE CLASSES, MÉTODOS E ATRIBUTOS
Pode-se aplicar os seguintes modificadores de visibilidade a classes, métodos e atributos: público,
protegido, privado e default (de pacote ou friendly). Os três primeiros devem ser definidos
explicitamente e default é implícito. Nem todos podem ser aplicados indistintamente às classes,
métodos e atributos. Por exemplo, o modificador protegido (protected) não é aplicável a classes. Antes
de estudá-los em maior profundidade, é necessário conhecermos o conceito de pacotes.
5.1
Pacotes
Servem para organizar o código, por exemplo, agrupar classes correlatas.
Vamos supor uma classe ponto pertencente ao pacote formas. A classe ponto é internamente nomeada
por formas.ponto. Assim se você estiver utilizando numa aplicação pacotes desenvolvidos por pessoas
(empresas) diferentes, há menos risco de haver coincidência de nomes de classes.
Declaração java: package formas;
Se você não declarar o pacote, a classe pertence automaticamente ao pacote default que é o diretório
corrente.
12
Para incluir um pacote num código faz-se:
import formas.*; //inclui todas as classes definidas no pacote formas
import formas.ponto; // inclui uma classe específica
5.2
Visibilidade
Pode ser aplicada às classes, atributos e métodos. Se nada for definido pelo programador (default), as
visibilidades destes elementos são restritas aos membros que fazem parte do mesmo pacote (os
pacotes podem ser vistos como diretórios).
A visibilidade pública modifica a visibilidade default, permitindo que todos os membros do mesmo
pacote ou de outros pacotes enxerguem o que for público.
◊
Arquivo .java: pode conter somente uma classe pública que deve ter o mesmo nome que o
arquivo. As demais classes (friends) de um arquivo .java possuem a visibilidade padrão (pacote).
◊
Public: todos os objetos do mesmo ou de outros pacotes podem enxergar classes, atributos ou
métodos públicos.
◊
Protected: atributos protected têm visibilidade restrita à própria classe e às classes derivadas.
Objetos de classes do mesmo pacote também enxergam atributos protegidos.
◊
Private: atributos e métodos private são visíveis pelas instâncias de uma mesma classe. Instâncias de uma
classe derivada não conseguem acessar os atributos e métodos definidos como private na classe base. Exemplo:
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// Testar visibilidade privada de métodos e atributos
class Ponto { // esta classe só é visível neste pacote
private double x;
private double y;
Ponto(double x, double y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
private double obterX() {
return x;
}
public double calcularDist(Ponto p) {
// O objeto que executa este método pode acessar os atributos privados x e y
// do objeto passado como argumento, pois são instâncias da mesma classe.
return (Math.sqrt(Math.pow(p.x - x, 2.0) + Math.pow(p.y - y, 2.0)));
}
}
public class FormasGraficas {
public static void criarPontos() {
Ponto ptoA = new Ponto(2, -6);
Ponto ptoB = new Ponto(5, -2);
System.out.println("distancia=" + ptoA.calcularDist(ptoB));
// Se a linha abaixo for incluída, o erro de compilação seguinte ocorre:
// x has private access in Ponto
// System.out.println("Coordenada x:"+ptoA.x);
}
public static void main(String[] args) {
criarPontos();
}
}
Figura 13: Exemplo de atributo privado.
Visibilidade e Herança
Os membros de uma classe base quando herdados por uma classe derivada, levam consigo a
visibilidade. Assim, se um atributo ou método é público na classe base também o será na derivada. O
compilador acusa erro de sintaxe se tentarmos sobrescrever um método com um modificador de acesso mais
restrito que o original.
13
Visibilidade e Construtoras
Construtoras podem receber modificadores de visibilidade. Se uma construtora for definida como
private então a classe deve ter um método estático público que permita criar instâncias. Exemplo:
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// Testar visibilidade privada de métodos construtores
public class Semaforo {
private int estado;
private String[]={“vermelho”, “verde”, “amarelo”};
private Semaforo() {
estado = 0;
}
public static Semaforo instanciar() {
return (new Semaforo());
}
}
6 CLASSES ANINHADAS
Em Java, é possível codificar classes dentro de outras classes. Estas classes podem ser static ou não
static. Classes não estáticas aninhadas são denominadas classes internas como ilustra a figura 14.
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class Externa {
...
class Interna {
...
}
class static AninhadaEstatica {
...
}
}
Figura 14: classes aninhadas
Restrições:
◊
Classes externas somente podem ter visibilidade de pacote (default) ou pública
◊
Classes internas são membros de classe e como tal podem ser públicas, protegidas, privadas ou
de pacote.
◊
Classes aninhadas estáticas, assim como os métodos estáticos, não podem referenciar diretamente
variáveis ou métodos de instância da classe externa. Uma classe estática aninhada funciona
exatamente como outra qualquer não aninhada. Só é colocada dentro de outra por razões de
encapsulamento.
TABELA 2: COMPARAÇÃO ENTRE CLASSE ANINHADA E ANINHADA STATIC.
Necessário instanciar objeto
da classe externa?
Classe interna tem acesso a
atributos e métodos de
instância da classe externa?
Um objeto da classe interna
tem implicitamente uma
referência ao objeto da sua
classe externa?
Interna (não static)
Aninhada Static
SIM
NÃO
SIM
NÃO
SIM
NÃO (não há objeto)
14
6.1
Classe interna
A figura 15 mostra um exemplo de uma classe aninhada interna. A classe Ponto é interna à classe
JLinha. Observar que dentro da classe Ponto é possível acessar o atributo idLinha (privado em JLinha)
sem referência a um objeto JLinha.
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public class JLinha {
private static int totLinha=0;
private int idLinha;
protected Ponto pt1;
protected Ponto pt2;
public JLinha(int x1, int y1, int x2, int y2) {
idLinha = ++totLinha;
pt1 = new Ponto(x1, y1);
pt2 = new Ponto(x2, y2);
}
public JLinha() {
idLinha = ++totLinha;
}
public class Ponto {
protected int x;
protected int y;
protected
this.x
this.y
}
protected
return
}
Ponto(int x, int y) {
= x;
= y;
String pontoStr() {
"(" + x + ", " + y + ")";
protected String pontoStrComId(){
return "Linha " + idLinha + " " + pontoStr();
}
}
}
Figura 15: Exemplo de classe aninhada interna: Ponto.
A figura 16 mostra duas formas de se instanciar uma classe interna. Na primeira, a construtora da
classe externa realiza a instanciação da classe interna. Na segunda forma, a instanciação é feita fora da
classe externa. Observar que a chamada de new está atrelada a existência de um objeto da classe Linha
armazenado em l2 já que um objeto de uma classe interna existe somente associado a uma instância da
classe externa.
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public class JMain {
public static void main(String args[]) {
// duas formas de instanciar pontos
// Forma 1: a construtora de linha instancia dois pontos
JLinha l1 = new JLinha(5, 15, 7, 17);
System.out.println(l1.pt1.pontoStr() + " " + l1.pt2.pontoStr());
// Forma 2: instancia-se linha e depois os pontos
JLinha l2 = new JLinha();
JLinha.Ponto p1 = l2.new Ponto(10, 10);
JLinha.Ponto p2 = l2.new Ponto(20, 20);
l2.pt1 = p1;
l2.pt2 = p2;
System.out.println(l2.pt1.pontoStrComId() + " " + l2.pt2.pontoStrComId());
}
}
Figura 16: Exemplo de utilização de classe aninhada interna.
Uma aplicação típica de classes internas é a navegação por iterator (classe interna) em um conjunto de
objetos ou de tipos primitivos armazenados em um array na classe externa. Um exemplo disso pode
ser visto em http://java.sun.com/docs/books/tutorial/java/javaOO/innerclasses.html.
15
6.2
Classes aninhadas Estáticas
Classes aninhadas estáticas podem ser bastante úteis para testes. O exemplo seguinte ilustra esta
aplicação para testes de limites de uma classe que simula o funcionamento de um radar de velocidade.
O radar aplica multas para velocidades superiores a 10% da velocidade máxima para a qual foi
configurado. Após compilar o código da figura 17, são geradas os arquivos JRadar.classe e
JRadar$TesteJRadar.
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//
//
//
//
//
JAVARepositorio\JRevisaoOO\JExemClasseAninhadaEstaticaRadar
Este programa demonstra como utilizar uma classe aninhada
estatica para testar uma classe. Depois da fase de testes
a classe aninhada pode ser desprezada.
Para executar fazer: java -cp . JRadar$TesteJRadar
public class JRadar {
private int velocidadeMaxima;
public JRadar(int v) {
velocidadeMaxima = v;
}
public Boolean multar(int v) {
// multar return true qdo a velocidade detectada pelo
// radar excede em 10% a velocidade maxima;
if (v > (velocidadeMaxima * 1.1))
return true;
else
return false;
}
public static class TesteJRadar{
public static void main(String args[]) {
JRadar r[] = {new JRadar(40), new JRadar(60), new JRadar(110)};
int v[] = {44, 67, 110};
Boolean res[]={false, true, false};
for (int i=0; i < r.length; i++) {
if (r[i].multar(v[i]) == res[i])
System.out.println("OK");
else
System.out.println("ERRO: radar " + i);
}
}
}
}
Figura 17: Exemplo de classe aninhada estática.
6.3
Classes aninhadas locais e anônimas
Há outros dois tipos de classes aninhadas:
◊
◊
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8
Local: criada no corpo de um método
Anônima: criada no corpo de um método sem nome de classe, bastante utilizada em tratamento
de eventos de interface gráfica. A forma de instanciação é ligeiramente diferente. Observar na
figura 18, linha 3, a instanciação de uma classe anônima que implementa a classe interface
ActionListener. Uma classe anônima deve estender ou (exclusivo) implementar uma e somente
uma classe.
Button b = new Button("Ok");
b.addActionListener(
new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
tratarOK();
}
}
);
Figura 18: Exemplo de classe interna anônima.
16
7
DICAS DE PROGRAMAÇÃO
Planejar. Antes de começar a programar fazer um pseudo-código ou fluxograma.
Vantagens:
◊ Ajuda a detectar defeitos antes da codificação (economiza tempo)
◊ Aumenta a confiabilidade do software
Desvantagens
◊ Cria mais documentação que deverá ser mantida
◊ Podem exigir ferramentas adicionais, por exemplo, para desenhar fluxogramas
◊ Erros podem ser introduzidos no momento da tradução do pseudo-código/fluxograma para o
programa
Tratar exceções. Verificar se os parâmetros de entrada condizem ao esperado.
Usar nomes expressivos nas variáveis e métodos.
Exemplo:
◊ manipular (int num) //não diz nada
◊ obterNumeroAlunosDaTurma (int num) //é melhor
Dê nome aos números
Ex: for (int i=0; i < 54; i++) melhor fazer for (int i=0; i < TAM_TURMA; i++)
Evitar variáveis globais: preferir métodos com parâmetros sempre que possível.
Inicializar as variáveis
Declarar as variáveis perto de sua primeira utilização
Notação
◊ Classes: iniciam com letras maiúsculas: Aluno, VeiculoMotor
◊ Métodos: iniciam com letras minúsculas: obterNumeroAlunos()
◊ Atributos: numChassis
◊ Variáveis de métodos: em minúsculas ou idem aos atributos
Dicas de programação
Evitar utilizar parâmetros dos métodos como variáveis do método
Limitar o número de parâmetros dos métodos (até 6, máximo 7)
Evitar aninhamentos (loops) com mais de 3 níveis
Verificar contadores de laço (principalmente os limites)
Assegurar que os loops terminam
7.1
Características desejáveis para um projeto de software
◊
Correção: o software satisfaz aos requisitos da aplicação?
◊
Levar em conta que os requisitos variam ao longo do projeto impondo a necessidade de um
projeto flexível.
◊
Robustez: o projeto ou a implementação são robustos quando capazes de tratarem situações
incomuns ou de erro.
◊
Flexibilidade: tirar mais ou menos do que já foi implementado (por exemplo, uma calculadora
que só faz uma operação por vez, é possível fazer várias operações). Adicionar novas
funcionalidades e alterar funcionalidades
◊
Eficiência: tempo de execução e utilização de recursos (processador, memória, armazenamento).
17
◊
Confiabilidade: tempo médio entre falhas (sistema já está em produção)
◊
Usabilidade: facilidade de uso
8 TRATAMENTO DE EXCEÇÕES EM JAVA
Este capítulo é um resumo do tutorial da Sun1 que apresenta dois tipos de exceção: não verificadas e
verificadas.
8.1
Exceção
É um evento anormal que ocorre durante a execução do programa interrompendo o fluxo normal de
execução. Quando uma exceção ocorre, um objeto denominado exception object, contendo informações
sobre o erro é criado.
Throwing an exception: significa que um método “lança” uma exceção criando um exception object que
deverá ser processado pelo JRE (Java Runtime Environment). Processado significa passar a exceção a
alguém que saiba o que fazer com ela, ou seja, passá-la a um exception handler. Um exception handler só
saberá tratar o exception object se tiver uma cláusula catch (“pegar a exceção que foi lançada”) que trata
o tipo da exceção em questão.
8.2
Tipos de exceção
Há dois tipos de exceção: não verificadas e verificadas.
Exceções não verificadas (nonchecked exceptions). São exceções que não necessitam serem
“capturadas” (catch) pelos métodos. Este tipo de exceção ocorre internamente ao JRE, tais como:
exceções aritméticas (divisão por zero), ponteiros nulos e estouro de índice de vetores/matrizes.
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public class JExcecoes {
public static void gravarArqTexto(String nomeArquivo) {
PrintWriter saida = new PrintWriter(new FileWriter(nomeArquivo));
saida.println("Eu sou o arquivo " + nomeArquivo);
saida.close();
}
public static double dividir(double x, double y) {
// Exemplifica exceção não verificada, não precisa ser "caught"
// São exceções internas ao java runtime.
// Em caso de divisão por zero, retorna Infinity
return x/y;
}
public static double extrairRaizQuadrada(double x) {
// Se x for negativo, retorna NaN (not a number)
return Math.sqrt(x);
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(dividir(5, 0));
System.out.println(extrairRaizQuadrada(-1))
}
}
Figura 19. Os métodos dividir e extrairRaizQuadrada podem gerar exceções não verificadas em tempo de
compilação.
Exceções verificadas (checked exceptions). São exceções que devem ser tratadas e o tratamento é
exigido pelo compilador. São exceções que ocorrem externamente ao JRE, por exemplo, aquelas que
ocorrem durante operações de E/S. Na Figura 19, em gravarArqTexto, o método construtor FileWriter
“lança” (pode lançar) uma exceção que deve ser obrigatoriamente tratada. Assim, o compilador acusa
o seguinte erro: .
1
http://java.sun.com/docs/books/tutorial/essential/exceptions/
18
8.3
Tratar Exceções
Antes de qualquer coisa é preciso saber qual o tipo de exceção gerada para poder tratá-la. Por
exemplo, o método construtor FileWriter lança uma exceção IOException. Para saber, basta consultar a
documentação do método em http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/api/index.html. A figura seguinte
reproduz a documentação Java:
Constructor Detail
FileWriter
public FileWriter(String fileName) throws IOException
Constructs a FileWriter object given a file name.
Parameters:
fileName - String The system-dependent filename.
Throws:
IOException - if the named file exists but is a directory rather than a regular file, does not exist but
cannot be created, or cannot be opened for any other reason
Figura 20 : Exceção lançada pelo construtor de FileWriter.
Para tratar uma exceção é preciso cercá-la utilizando o try e pegá-la utilizando o comando catch. Cada
bloco catch é denominado exception handler. Podemos associar mais de um catch a um try. O código
mostrado na Figura 19 não passa na compilação. Para corrigi-lo é preciso substituir o método
gravarArqTexto pelo código mostrado na Figura 20.
public static void gravarArqTexto(String nomeArquivo) {
PrintWriter saida = null;
try {
saida = new PrintWriter(new FileWriter(nomeArquivo));
saida.println("Eu sou o arquivo " + nomeArquivo);
} catch (IOException e) {
System.out.println("Erro na criação do objeto FileWriter: "+
nomeArquivo+e.getMessage());
} finally {
if (saida != null) {
System.out.println(nomeArquivo + " sera´ fechado");
saida.close();
} else
System.out.println(nomeArquivo + " nao foi aberto");
}
}
Figura 21 : Blocos try, catch e finally.
Observe que o bloco finally sempre é executado independentemente do bloco try ser executado até o
final ou abortar no meio.
8.4
Lançar Exceções
Códigos que lançam exceções podem criar objetos descendentes da classe Throwable através do
comando throws. No código abaixo, o método pop lança a exceção pilha vazia.
19
23 public Object pop() throws EmptyStackException {
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Object obj;
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if (size == 0) {
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throw new EmptyStackException();
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}
6
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obj = objectAt(SIZE - 1);
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setObjectAt(SIZE - 1, null);
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size--;
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return obj;
11 }
Figura 22. Exemplo de lançamento de exceção.
java.lang.Object
java.lang.Throwable
java.lang.Exception
java.lang.RuntimeException
java.util.EmptyStackException
Figura 23. Classe de um objeto de erro deve ser descendente da Throwable.
Um método pode lançar suas próprias exceções, como no exemplo da figura 22, ou lançar exceções
que foram lançadas por outros métodos que não foram tratadas no método em questão. Até o método
main pode lançar exceções geradas por outros métodos para o JRE.
20
9 EXERCÍCIOS
1.
(conceito) Implemente uma classe que represente o comportamento de um semáforo (máquina de
estados cíclica) e instancie um objeto desta classe demonstrando que funciona por meio de uma
interface textual.
Solução disponível em
http://www.dainf.ct.utfpr.edu.br/~tacla/JAVARepositorio/JRevisaoOO/JExercSinaleiroSol
2.
(classe de Interface) Baixe o projeto Netbeans Ratos de Interface e faça o seguinte:
( ) a. Crie um novo rato de canto que implemente as classes de interface LimitesDoTabuleiro e
RatoDeTabuleiro nos moldes da RatoDeCanto e modifique a aparência para “X-X”.
( ) b. Crie um novo tipo de rato (RatoAleatorio) que anda aleatoriamente no tabuleiro
( ) c. Pegue o código do rato de um colega e plugue no simulador
( ) d. Faça o diagrama de classes para o sistema só com as classes do problema (UML).
fontes disponíveis em
http://www.dainf.ct.utfpr.edu.br/~tacla/JAVARepositorio/JRevisaoOO/JExercRatosInterface/
3.
(herança) Vamos supor um simulador de futebol simplificado onde jogadores se deslocam num
tabuleiro de tamanho N X M e a bola ocupa uma das posições (x, y). Todos os jogadores
apresentam comportamentos básicos similares, são eles: void desenhar(), void apagar(), void
reposicionar(), void reposicionar(Point p), void inicializar(Ponto p) e Chute chutar(). Desenhar()
desenha o jogador na posição x, y atual; apagar() apaga o jogador da posição x, y atual,
reposicionar() faz o jogador retornar ao seu campo na posição inicial e reposicionar(Ponto p)
define a próxima posição do jogador no tabuleiro sendo que o jogador somente se movimenta de
casa em casa (não salta!). Suponha que há vários tipos de jogadores que se comportam
diferentemente (se movimentam e chutam diferentemente) em função da posição, zagueiro,
atacante, meio-campo e goleiro, e tem aparências diferentes também em função da posição. Um
jogador somente pode chutar a bola se estiver na mesma posição que esta última. O chute pode ser
dado para frente, trás, esquerda ou direita, e com uma certa força (fraco, médio, forte). Logo, um
chute é a combinação de uma direção com uma força. O simulador faz o seguinte a cada ciclo:
chama a operação Chute jogar() para o time1; calcula a posição da bola em função das informações
do chute dado ou não, consulta as posições dos goleiros do time1 e time2 executando a operação
Ponto GetPosGoleiro() para saber se o goleiro agarrou a bola ou se foi gol e redesenha a bola. Em
seguida, repete os passos para o time2. Em caso de gol, os times recebem um reposicionar() do
simulador. Neste caso, todos os jogadores devem voltar ao seu campo nas posições originais e o
ciclo continua. Na operação jogar(), o “time” escolhe quais jogadores vão se movimentar em
função da posição da bola (aí está a inteligência e coordenação do time). Os jogadores escolhidos
para se movimentar devem ser apagados (apagar()) da posição onde se encontram, reposicionados
(reposicionar(Point p)) e redesenhados (desenhar()). Faça um diagrama de classes que represente
as classes necessárias e implemente um jogo com dois times. IMPORTANTE: o código deve
permitir que um jogador e, até mesmo, um time com seus jogadores desenvolvido por outro
programador seja “plugado” no simulador.
Solução disponível em
http://www.dainf.ct.utfpr.edu.br/~tacla/JAVARepositorio/JRevisaoOO/VPExercRobosSol
4.
(herança) Uma locadora de veículos aluga diversos tipos de veículos: caminhões, carros de passeio
categoria A, B e C, utilitários (furgões e camionetes) e motos. O preço da diária dos veículos varia
em função do imposto de locação e do valor de locação (ambos diários). A fórmula de cálculo do
aluguel é diferente para caminhões, carros de passeio, utilitários e motos. Caminhões levam em
conta o número de eixos e motos, a cilindrada (caso não seja informado, assume-se 125cc).
Organize as classes hierarquicamente em um diagrama de classes com seus atributos e o método
calcular valor locação diária.
21
Solução em
http://www.dainf.ct.utfpr.edu.br/~tacla/JAVARepositorio/JRevisaoOO/VPExercDiagClassesVeicLocSol/
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40
(Herança, polimorfismo) Fazer o diagrama de classes para o código abaixo. Qual o tipo de
polimorfismo existente no método calcularIPVA()?
interface IPVA {
// definimos algumas constantes (implicitamente são static final e declaramos
// um método abstrado calcular IPVA
Boolean CARRO_PASSEIO = true,
CARRO_UTILITARIO = false;
double CTE_UTILITARIO = 0.75,
CTE_PASSEIO = 1.0;
double VALOR_BASE = 500.00;
public double calcularIPVA();
}
class Carro implements IPVA {
Boolean tipoCarro=CARRO_PASSEIO;
String placa = new String("ABC1010");
public double calcularIPVA() {
if (tipoCarro==CARRO_PASSEIO)
return VALOR_BASE * CTE_PASSEIO;
else
return VALOR_BASE * CTE_UTILITARIO;
}
}
class Caminhao implements IPVA {
String placa = new String("CCC1010");
public double calcularIPVA() {
return 2 * VALOR_BASE * CTE_UTILITARIO;
}
}
public class ExemplificarInterface {
// A classe IPVA homogeiniza a execução do método calcularIPVA. Aqui não
// sabemos se o objeto é um carro ou um caminhao, mas como ambas as classes
// são obrigadas a implementar o método em questão podemos chamá-lo sem
// conhecer a classe do objeto.
public static void main(String args[]) {
IPVA veiculos[] = {new Carro(), new Caminhao()};
for (int i=0; i < veiculos.length; i++)
System.out.println(veiculos[i].calcularIPVA());
}
}
Solução do Diagrama de classes em
http://www.dainf.ct.utfpr.edu.br/~tacla/JAVARepositorio/JRevisaoOO/VPExercPoliSobrepIPVASol/
6.
(Herança, Construtora) Utilizando os operadores super e this, faça o corpo dos métodos
ObterNomeCientífico presentes código abaixo para que a linha marcada em amarelo imprima o
nome científico da classe, ordem e a família de Totó na seguinte forma:
“Mammalia.Carnivora.Canidae”.
Fonte disponível em
http://www.dainf.ct.utfpr.edu.br/~tacla/JAVARepositorio/JRevisaoOO/JExercThisSuper/
Solução em
http://www.dainf.ct.utfpr.edu.br/~tacla/JAVARepositorio/JRevisaoOO/JExercThisSuperSol/
Arquivo Mamifero.java
41 public abstract class Mamifero {
42
private static final String nivel = "Classe";
43
private static final String nomeCientifico = "Mammalia";
44
private static final String nomePopular = "Mamifero";
45
46
public String obterNomeCientifico() {
47
// corpo do método
48
return (“um string”);
49
}
50 }
51
52 abstract class Carnivoro extends Mamifero {
53
private static final String nivel = "Ordem";
54
private static final String nomeCientifico = "Carnivora";
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private static final String nomePopular = "Carnivoro";
public String obterNomeCientifico() {
// corpo do método
return “um string “;
}
}
class Canidio extends Carnivoro {
private static final String nivel = "Familia";
private static final String nomeCientifico = "Canidae";
private static final String nomePopular = "Canidios";
String nome;
Canidio(String nome) {
this.nome = nome;
}
public String obterNomeCientifico() {
// corpo do método
return “um string“;
}
}
Arquivo Main.java
76 public class Main {
77
public static void main(String args[]) {
78
Canidios toto = new Canidios(“toto”);
79
System.out.println("Nome cientifico " toto.nome + “ = “);
80
System.out.println(toto.obterNomeCientifico());
81
}
82 }
7.
Ao executar o código abaixo, com o valor impresso para x? Que mensagens serão impressas e em
qual ordem? Fonte:
Arquivo Main.java
83 public class Main {
84
public static void main(String args[]) {
85
C c = new C();
86
System.out.println(“valor de x = “ + c.x);
87
}
88 }
Arquivo A.java
1
public class A {
2
int x;
3
public A() {
4
x = 1;
5
System.out.println("=== A ===");
6
}
7
}
8
9
class B extends A {
10
public B() {
11
x = 2;
12
System.out.println("\t=== B");
13
}
14 }
15
16 class C extends B {
17
public C() {
18
x = 3;
19
System.out.println("\t\t=== C");
20
}
21 }
8.
(classe abstrata, polimorfismo) Um usuário deseja ter vários tipos de assinaturas para colocar nos
seus e-mails de acordo com o destinatário (há também uma assinatura default para outros não
especificados). Como você utilizaria uma classe abstrata, herança e polimorfismo para resolver
este problema? A assinatura é composta por três atributos: mensagem, nome, ramal. Deve haver
um método imprimirAssinatura. Implemente e faça o diagrama e classes em UML.
Destinatário
Amigo
Assinatura
[]s
João de Almeida
23
Colega de trabalho
Parente
Atenciosamente,
João de Almeida
Ramal 3455
Até mais,
João de Almeida
Solução em
http://www.dainf.ct.utfpr.edu.br/~tacla/JAVARepositorio/JRevisaoOO/JExercHerancaAssinaturaEmailSol
9.
(membros classe & instância) Interprete o código abaixo e responda, considerando que a e b são
instâncias de Automóvel:
a) Qual o valor Automovel.numAutosFeitos após a criação de 5 instâncias de Automóvel?
b) Qual o valor de a.numAutosFeitos (considerando o item a)?
c)
Automovel.numAutosFeitos, a.numAutosFeitos e b.numAutosFeitos sempre têm o mesmo
valor?
1
public class Automovel {
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public int quilometragem;
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public static int numAutosFeitos=0;
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public Automovel() {
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incrementarNumAutosFeitos();
7
}
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public static void incrementarNumAutosFeitos() {
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numAutosFeitos++;
10 }
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12 public void incrementarQuilometragem(int km) {
13
quilometragem += km;
14 }
10. (membros classe & instância) Modificar o código do semáforo (exercício 1) para que toda instância
de semáforo saiba quantos foram instanciados a qualquer momento.
Solução em
http://www.dainf.ct.utfpr.edu.br/~tacla/JAVARepositorio/JRevisaoOO/JExercSinaleiroInstanciasSol/
11. (membros classe & instância, visibilidade) Reutilize o código do semáforo e inclua (ou modifique a)
uma construtora tornando-a PRIVATE (não pode haver construtora pública). Pergunta-se: como
uma outra classe poderia instanciar semáforos dado que a construtora é private? Implemente.
Solução em
http://www.dainf.ct.utfpr.edu.br/~tacla/JAVARepositorio/JRevisaoOO/JExercSinaleiroConstPrivSol/
12. (Visibilidade) O código abaixo contém vários problemas com as definições de visibilidade dos
métodos, atributos e classes. Corrija-os mantendo os dois arquivos .java.
Solução em:
http://www.dainf.ct.utfpr.edu.br/~tacla/JAVARepositorio/JRevisaoOO/JExemPacotesSol/
Arquivo JExemploPacotes.java
// Objetivo: utilizar pacotes e visibilidade.
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// A classe ponto não é visível deste pacote "default"
2
// pois foi definida como friendly no pacote quadrado
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import quadrado.*;
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public class JExemploPacotes {
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public static void main(String[] args) {
8
Ponto p = new Ponto(10, 20);
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Quadrado q = new Quadrado(p, 5);
10
System.out.println(q.calcularArea());
11
}
12 }
Arquivo Quadrado.java
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package quadrado;
1
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class Ponto {
3
private float x;
4
private float y;
5
Ponto(float x1, float y1) {
6
x = x1;
7
y = y1;
8
}
9
}
10
11 public class Quadrado {
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private Ponto verticeXY;
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private float lado;
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Quadrado(Ponto v, float l) {
16
verticeXY = v;
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lado = l;
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}
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public float calcularArea() {
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return (lado*lado);
21
}
22 }
13. (vis, her, poli) Analise o código abaixo e responda:
Arquivo Pessoa.java
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package pessoa;
import java.io.*;
public interface Pessoa {
abstract public void imprimir();
}
abstract class Usuario implements Pessoa {
protected String nome;
protected int cpf;
protected int maxEmprestimo=2;
public Usuario(String nome, int cpf) {
this.nome = nome;
this.cpf = cpf;
}
public void imprimir() {
System.out.println("nome: " + this.nome +
" cpf: " + this.cpf + " emprestimos: " +
this.maxEmprestimo);
}
}
class UsuarioPadrao extends Usuario {
public UsuarioPadrao(String nome, int cpf) {
super(nome, cpf);
}
}
class UsuarioEspecial extends Usuario {
public UsuarioEspecial(String nome, int cpf) {
super(nome, cpf);
this.maxEmprestimo = 6;
}
}
Arquivo CadastroUsuario.java
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package principal;
import pessoa.*;
public class CadastroUsuario {
public static void main(String args[]) {
Usuario usuario[] =
{new UsuarioPadrao("Joao", 123456),
new UsuarioEspecial("Maria", 676767),
new UsuarioPadrao("Carlos", 888999)};
for (int i=0; i < usuario.length; i++)
usuario[i].imprimir();
}
}
Fontes: JAVARepositorio\JRevisaoOO\JExercCadastroUsuarioEnunciado
25
( ) a. Quais são os problemas de visibilidade e como corrigi-los mantendo os pacotes e as classes
nos respectivos pacotes e sem mudar/adicionar métodos?
( ) b. O que o programa (depois das correções) imprime na tela quando executado?
( ) c. Cite um exemplo de polimorfismo de sobreposição.
( ) d. Crie um novo método construtor que faça polimorfismo de sobrecarga sobre o construtor
Usuario(String nome, int cpf) da classe Usuário.
( ) e. Onde foram aplicados o princípio da substituição de classes e vinculação dinâmica (late
binding)?
( ) f. Como você faria para reduzir o acomplamento entre o pacote principal e o pessoa. De outra
forma, faça com que o código da classe CadastroUsuario só utilize uma classe do pacote
pessoa. Comparar a solução obtida com o padrão Factory por meio de um diagrama de classes
(casar com o diagrama de classes do padrão Factory)
Solução em
http://www.dainf.ct.utfpr.edu.br/~tacla/JAVARepositorio/JRevisaoOO/JCadastroUsuarioFactorySol e
http://www.dainf.ct.utfpr.edu.br/~tacla/JAVARepositorio/JRevisaoOO/JCadastroUsuarioFactorySol2
14. (classes interna, interface). Utilize uma classe interna que implemente a interface Iterator e permita
navegar num vetor de 10 inteiros (valores aleatórios) armazenados em um atributo de instância da
classe externa. O método next() do Iterator deve retornar somente os valores ímpares armazenados
no vetor. Por exemplo, se no vetor existirem os seguintes números: {100, 3987, 123, 4}, a sequência
de invocações abaixo produz:
next() -> 3987
next() -> 123
next() -> throw NoSuchElementExecption
O métod hasNext() verifica se há um número ímpar em alguma posição além das já pesquisadas.
A implementação do método remove() é opcional. Caso não seja feita, deve retornar uma
instância de UnsupportedOperationException.
Solução em
http://www.dainf.ct.utfpr.edu.br/~tacla/JAVARepositorio/JRevisaoOO/JAninhadaIteratorSol
15. (classe aninhada estática) Utilize uma classe aninhada estática para testar uma classe
externa que calcula o dígito verificador de um código composto por três dígitos da
seguinte forma:
829 => 8*4 + 2*3 + 9*2 = 56 => 56 % 10 = 6 (dígito verificador). O teste deve ser feito para
dois códigos cujos dígitos verificadores são conhecidos (calculados manualmente).
Solução em
http://www.dainf.ct.utfpr.edu.br/~tacla/JAVARepositorio/JRevisaoOO/JExerClasseAninhadaEstaticaDVSol
16. (boas práticas) Um usuário necessita de um “sistema” para somar dois números reais.
Codifique o dito sistema preocupando-se com as dicas de programação e procurando
atender às seguintes propriedades de qualidade de software: correção, robustez e
flexibilidade.
17. (boas práticas e exceções) Completar o exercício da calculadora levando em conta o
seguinte:
◊
Correção: O sistema permite somar quaisquer tipos de números (inteiros, decimais, negativos)?
◊
Flexibilidade: Somar vários números ao invés de dois somente. O usuário pode fazer várias
somas sem precisar executar o programa a cada vez? Introduzir novas operações: multiplicação,
divisão e subtração.
◊
Robustez: Verifica se os operandos lidos do teclado são numéricos? Verifica se o usuário solicitou
uma operação válida (adição, subtração, divisão ou multiplicação)?
26
◊
Usabilidade: É fácil de ser usado? As opções para o usuário são claras (ex. como sair do
programa)?
18. (exceções) Pesquisar o método scanner e ver quais são as exceptions lançadas pelo mesmo.
Abaixo as exceções lançadas pelo Scanner.nextDouble():
Throws:
InputMismatchException - if the next token does not match the Float regular expression, or is out of range
NoSuchElementException - if the input is exhausted
IllegalStateException - if this scanner is closed
27