Curiosidade:
Se voc� gosta de paradoxos e j� conhece um pouco de orienta��o a objetos, pense que se o m�todo main tivesse que ser chamado para um objeto (o que n�o � o caso) este objeto teria que ter sido criado em algum outro lugar ent�o este lugar seria o in�cio do programa e main3 deixaria de ter esta finalidade.
A linguagem de programa��o Eiffel adota uma t�cnica diferente para resolver este problema: todo programa come�a com a cria��o de um objeto (e n�o mais a chamada autom�tica de main), este objeto � chamado ROOT, ele pode conter atributos que s�o inicializados e um m�todo de inicializa��o, construtor do objeto, que � o in�cio do c�digo do programa.
void
Semelhante ao void C++ ou C, � o valor de retorno da fun��o, quando a fun��o n�o retorna nenhum valor ela retorna void, uma esp�cie de valor vazio que tem que ser especificado.
main
Este � um nome particular de m�todo que indica para o compilador o in�cio do programa, � dentro deste m�todo e atrav�s das itera��es entre os atributos, vari�veis e argumentos vis�veis nele que o programa se desenvolve.
(String args[])
� o argumento de main e por consequ�ncia do programa todo, ele � um vetor de Strings que � formado quando s�o passados ou n�o argumentos atrav�s da invoca��o do nome do programa na linha de comando do sistema operacional,
exemplo:
Java HelloInternet argumentotexto1 argumentotexto2
No nosso caso, ignoramos a poss�vel passagem de argumentos via linha de comando, retornaremos a este assunto em 1.3.
{ ...
}
"Abre chaves" e "fecha chaves". Para quem n�o conhece C ou C++, eles podem ser entendidos como algo semelhante ao BEGIN END de Pascal ou Modula-3, ou seja: delimitam um bloco de c�digo. Os programadores Pascal notar�o que vari�veis locais dos m�todos podem ser declaradas em qualquer local entre as chaves. Mas por motivos de clareza do c�digo declararemos todas no in�cio do abre chaves.
System.out.println("Hello Internet!");
Chamada do m�todo println para o atributo out da classe ou objeto System, o argumento � uma constante do tipo String. println assim como writeln de Pascal, imprime a String e posiciona o cursor na linha abaixo , analogamente print n�o avan�a linha. Por hora voc� pode guardar esta linha de c�digo como o comando para imprimir mensagens na tela, onde o argumento que vem entre aspas � a String a ser impressa. O ; "ponto e v�rgula" separa opera��es.
}
Finalmente o fecha chaves termina com a declara��o da classe HelloInternet.
Conclus�o:
Normalmente o volume de conceitos presentes num primeiro programa de uma linguagem orientada a objetos como Java ou Eiffel � grande se comparado com o de um primeiro programa em C ou Pascal. Esses conceitos ainda ser�o aprofundados e s�o citados aqui apenas por curiosidade, � normal que voc� n�o tenha entendido tudo. De agora em diante n�o explicaremos mais como compilar os programas.
1.2.2. ATRIBUTOS
No programa anterior, n�o observamos a cria��o de nenhum objeto, apenas a declara��o da classe HelloInternet que continha o m�todo main. O nosso programa funcionou, porque o m�todo main n�o precisa de um objeto espec�fico para ser invocado.
Este exemplo declara uma classe (Circulo) e em seguida cria um objeto deste tipo em main e altera o conte�do desta vari�vel. Uma classe � parecida com um record de Pascal, a nossa representa um c�rculo com os atributos raio e x , y, que s�o coordenadas cartesianas. Note que este objeto n�o possui m�todos ainda.
A classe c�rculo � especificada em um arquivo separado do arquivo da classe que cont�m o m�todo main (in�cio do programa), um arquivo neste texto � representado pelo ret�ngulo envolvendo um trecho de c�digo, at� o t�pico ENCAPSULAMENTO DE CLASSES COM PACKAGES cada classe ser� especificada em um arquivo.
� importante entender este exemplo, quando voc� estudar interfaces gr�ficas, poder� usar a classe c�rculo pr�-definida na linguagem para desenhar c�rculos que se movem na tela. Embora n�o tenhamos explicado com detalhes os tipos b�sicos da linguagem, usaremos neste exemplo o tipo float (real), e nas explica��es o tipo String e o tipo int (inteiro). No final deste t�pico forneceremos uma explica��o detalhada sobre tipos.
//Classe circulo, arquivo Circulo.Java
public class Circulo {
//so atributos entre as chaves
public float raio; //atributo raio do circulo
public float x;
//posicoes em coordenadas cartesianas
public float y;
}
//Classe principal, Arquivo Principal.Java
public class Principal {
public static void main(String args[]) {
Circulo umcirc; //declaracao de uma variavel circulo no metodo main.
umcirc=new Circulo(); //alocacao dessa variavel
System.out.println("("+umcirc.x+","+umcirc.y+","+umcirc.raio+")");
umcirc.x=umcirc.x+17;
System.out.println("("+umcirc.x+","+umcirc.y+","+umcirc.raio+")");
}
}
(0,0,0)
(17,0,0)
Porque os matem�ticos n�o gostam de C, C++, Java e Basic:
A declara��o umcirc.x=umcirc.x+17 presente em nosso programa deixa os matem�ticos doidos pois de voc� subtrair umcirc.x de cada um dos lados da "igualdade" a express�o se torna 0=17. Ocorre que = n�o � o operador de teste de igualdade e sim de atribui��o, ele tem a mesma fun��o do := de Pascal a qual os matem�ticos adoram. O operador de teste de igualdade em Java � : ==
Mais sobre arquivos:
Como pode ser observado, cada arquivo texto do programa est� envolvido em uma moldura retangular. Neste caso as duas classes criadas: Circulo e Principal, est�o em arquivos separados. A sequ�ncia de altera��es em seu diret�rio ou folder �:
Inicio:
Ap�s Javac AsDuasJuntas.Java:
O compilador deve ser chamado para ambos arquivos. Ou voc� pode usar os chamados "wildcards"4 javac *.java.
Sem Includes:
Se voc� j� programa em alguma outra linguagem provavelmente deve estar com a seguinte d�vida: "Voc�s usaram o nome da classe Circulo na classe Principal, ambas est�o em arquivos separados, como o compilador sabe em que diret�rio est� a classe Circulo? N�o � preciso fazer uma esp�cie de include para poder usar a classe Circulo em outro arquivo?" A resposta � n�o. O compilador sabe achar se ela estiver sob o diret�rio de seu programa. Se voc� tiver que deixar esta classe em outro diret�rio ent�o ela deve fazer parte de um package e voc� ter� que importar explicitamente este package, veremos como faz�-lo mais tarde.
Classe Circulo e declara��o de atributos:
O primeiro arquivo deste exemplo cont�m o c�digo da classe Circulo, esta classe cont�m tr�s atributos . A declara��o de atributos segue sintaxe semelhante a de C++ (haver�o acr�scimos a esta sintaxe):
EspecificadorModoAcesso NomeTipo NomeAtributo;
public float raio;
public float x;
public float y;
Todos os atributos pertencentes a classe s�o do tipo float (Ponto flutuante 32-bit IEEE754, veja tabela de tipos b�sicos).
Est�o especificados como public o que significa que podem ser modificados a partir de uma classe que usa um objeto
Circulo seja como vari�vel de m�todo ou como atributo (este tipo de modifica��o ser� exemplificado na classe Principal).
Existem outros especificadores que abordaremos mais adiante, por hora todos os m�todos e atributos que criarmos dever�o ser public. Vale lembrar que na declara��o de vari�veis simples em m�todos, n�o faz sentido usar o
EspecificadorModoAcesso. Esta classe Circulo n�o possui m�todos.
Como exemplo de declara��o de vari�veis simples tome a declara��o de uma vari�vel Circulo no m�todo main. Seguida de sua aloca��o: umcirc=new Circulo(); //alocacao dessa variavel. Sem a aloca��o a vari�vel n�o pode ser usada. Note que os atributos s�o por default inicializados para zero.
Classe Principal declara��o e inicializa��o de atributos:
A classe Principal n�o possui atributos, porque nenhum objeto desta classe � criado, apenas seu m�todo main � chamado. O m�todo main declara uma refer�ncia para objeto da classe Circulo: Circulo umcirc;. Note que diferentemente de C++ n�o s�o necess�rios "includes" ou "header files" para poder declarar essa vari�vel de um "tipo" definido pelo usu�rio e existente em outro arquivo.
Antes da refer�ncia ao objeto ser usada, este precisa ser alocado na mem�ria o que � feito atrav�s de umcirc=new Circulo();. Se voc� tivesse declarado um objeto da classe String, j� definida na linguagem, e depois fizesse sua aloca��o, o c�digo seria semelhante ao seguinte:
String umastring;
umastring=new String("Valor inicial");
A diferen�a com a aloca��o do objeto Circulo � que entre os par�nteses incluem um argumento "Valor inicial", isto ocorre porque a linguagem permite que voc� aproveite a aloca��o de um objeto para inicializar alguns de seus atributos, isto ser� explicado em 1.2.6.CONSTRUTORES. Neste nosso programa, os atributos contidos na �rea de mem�ria alocada por new, s�o alterados de outra forma.
Coleta autom�tica de lixo:
A desaloca��o do objeto � feita pela linguagem, ("automatic garbage collection"), voc� n�o precisa se preocupar com ela. Ap�s o fecha chaves de main, a mem�ria do objeto umcirc j� pode ser liberada, o que normalmente n�o ocorre de imediato, pois o ambiente da linguagem executa um "tread" em baixa prioridade que libera de tempos em tempos os espa�os inutilizados de mem�ria, tirando proveito por exemplo de eventuais pausas de itera��o do usu�rio com o programa. Por executar em um "tread" entenda paralelamente ou quase paralelamente, voltaremos a este t�pico mais adiante. Acesso aos atributos e m�todos e altera��es dos atributos:
O acesso aos atributos da vari�vel (objeto) umcirc deve ser feito usando o nome do objeto e o nome do atributo deste, separados por um ponto: umcirc.raio=10.0; . Note que raio sozinho n�o faz sentido no programa, precisa-se especificar de que objeto se deseja alterar ou obter o raio.
A sintaxe de chamadas de m�todos � semelhante a sintaxe descrita acima, s� que ao env�s de nome do atributo temos o nome do m�todo seguido dos par�nteses que podem conter zero ou mais argumentos. Volte ao primeiro programa (HelloInternet) e verifique a declara��o do m�todo main, onde chamamos o m�todo println() para o objeto System.out . Imprimindo vari�veis do tipo float e inteiro (int) na tela:
System.out.println("("+umcirc.x+","+umcirc.y+","+umcirc.raio+")");
O argumento de println que conhecemos � uma �nica vari�vel do tipo String, no entanto o c�digo acima mistura nos argumentos desse m�todo os seguintes elementos: Strings: "(", operadores : +, e vari�veis float: umcirc.y. Fica muito f�cil de voc� entender porque isto funciona se pensar que + � tamb�m operador de concatena��o de Strings e que os argumentos int ou float e de outros tipos b�sicos desse m�todo s�o convertidos para Strings.
Importante aos que n�o programam em C ou C++, os operadores = e ==:
Em Java, C, e C++ o operador = (igual) tem a fun��o de atribui��o e o operador == (igual igual) tem a fun��o de compara��o entre valores, retornando o valor booleano verdadeiro se estes valores forem id�nticos. Alguns podem n�o achar esta escolha de operadores sensata, principalmente os matem�ticos, mas com um pouco de uso da linguagem ela se tornar� autom�tica.
CURIOSIDADE (s� para programadores C e C++), elimina��o do problema que ocorre em C e C++ com os operadores = e == :
Em C, C++ e tamb�m em Java � permitido escrever:
int i,j,k;
i=0;
j=k=i+3; //final, j vale 3, k vale 3 e i continua valendo 0
Essas atribui��es em cadeia permitem escrever c�digo mais compacto, elas fazem sentido porque atribui��es nessas linguagens possuem valores, assim k=i+3; no final tem o valor de k que � igual a i+3. O valor de j=... .no nosso exemplo � descartado, ignorado pois n�o h� nada a esquerda desta atribui��o. Em C e C++ existe um problema grave que � frequentemente uma cilada para os programadores Pascal e outros.
O problema � que nessas duas linguagens (C e C++) n�o existe o tipo boolean, no lugar deste tipo � usado o tipo int (inteiro), onde 1 significa verdadeiro e 0 falso. Assim em C e C++ (mas n�o em Java) a==a tem valor 1 com o significado dado pelo programador de true ou verdadeiro, mas a=1+0; tamb�m tem como resultado o valor 1, mas agora com o significado inteiro, num�rico. O compilador n�o sabe distinguir entre os significados num�rico e booleano.
Essa ambiguidade faz com que programadores (C ou C++) n�o acostumados com esta conven��o de operadores = e ==, incorram no erro de escrever j=1 quando na verdade queriam dizer j==1, mas para o compilador ambas as express�es tem valor inteiro de modo que se esse engano ocorrer num teste de parada de um loop, pode ocorrer que ele nunca pare, pois 1 tem o mesmo valor de true.
Java elimina este tipo de erro introduzindo o tipo boolean com os valores true e false, que n�o tem nenhuma rela��o com o tipo int e qualquer outros tipos.
TIPOS B�SICOS E CONSTANTES OU VALORES LITERAIS (para nossa sorte os tipos b�sicos s�o os mesmos para qualquer ambiente de programa��o Java, porque a linguagem � port�vel):
char
Caractere UNICODE 16-bit
O tipo char (caractere UNICODE) � representado com 16-bits sem sinal, o que permite endere�ar de 0 a 65535. O objetivo desta op��o � permitir internacionaliza��o da linguagem, bem como a padroniza��o. Constantes do tipo caractere aparecem entre ap�strofes: 'a', '1', '$'.
Tabela de caracteres especiais: (ao contr�rio de C/C++, n�o existe um caractere especial para o som de beep ou bell )
Representa��o visual:
Fun��o, significado:
\n
Pula linha, linefeed
\r
Retorno de carro
\b
Backspace
\t
Tabula��o
\f
Formfeed
\'
Ap�strofe
\"
Aspas
\\
Barra inversa
\u223d
Caractere unicode
\gfa
Octal
\fff
Hexadecimal
boolean
Valor true ou false, diferente representa��o de C++, sem convers�o em outros tipos.
O tipo boolean n�o tem rela��o nenhuma com outros tipos (coer��o). Eliminando problemas que surgiram por exemplo em C++ que usa inteiros para representar valores booleanos. Os poss�veis valores s�o true e false que s�o os resultado dos testes l�gicos .
boolean pertenceAoConjunto; //declara variavel
pertenceAoConjunto=true; //exemplo
byte
Inteiro 8-bit , complemento de 2, faixa:-128 at� 127
short
Inteiro 16-bit, complemento de 2, faixa:-32768 at� 32767
int
Inteiro 32-bit, complemento de 2, faixa:-2147483648 at� 2147483647
long
Inteiro 64-bit, compl. de 2, faixa:-9223372036854775808 at� 9223372036854775807
N�o existem especificadores de tipos como unsigned, todos os tipos "inteiros" tem sinal. Valores literais: O que voc� v� nem sempre � o que voc� tem: Um valor como 299792458 � considerado int como padr�o, se voc� quer atribuir esta constante a um long, fa�a o "type cast" explicitamente:
long a;
a=(long)299792458; //a recebe PI
Ou ent�o use uma termina��o em L para indicar que o n�mero deve ser representado como long:
long a=299792458L; //ou L minusculo
Para indicar valores octais anteceda-os com um zero: 0444 , j� para valores hexadecimais anteceda-os com 0X ou 0x,
exemplo: 0xBCD4
float
Ponto flutuante 32-bit IEEE754
double
Ponto flutuante 64-bit IEEE754
Um valor como 3.14159265 � considerado double como padr�o, se voc� quer atribuir esta constante a um float, fa�a o type cast explicitamente:
float a;
a=(float)3.14159265; //a recebe PI
Ou ent�o usar uma termina��o em f para indicar que o n�mero deve ser representado como float:
float a=3.14159265f //ou F maiusculo
Expoentes podem ser escritos usando o caracter e ou E: 6,02E23 ou 1.380658e-23 . Onde e-1, significa multiplicado por dez elevado a menos 1 ou *0.1. O separador de casas decimais � o ponto.
Apesar de todas estas regras para uso de valores literais, quando dois n�meros de tipo diferentes como double e int s�o usados em um calculo do lado direito de uma atribui��o, voc� n�o precisa fazer o type cast desses valores. O compilador promove o n�mero do tipo mais fraco para o tipo mais forte antes de fazer o calculo. Voc� pode desejar fazer o type cast do resultado, para atribuir a uma vari�vel long por exemplo.
1.2.3. ATRIBUTOS E M�TODOS
Os m�todos determinam o comportamento dos objetos de um classe. Quando um m�todo � invocado, se diz que o objeto est� recebendo uma mensagem (para executar uma a��o). Programas complexos formam conjuntos de objetos que trocam mensagens entre si gerenciando inclusive os recursos do sistema.
O programa a seguir exemplifica chamadas de m�todos, para tal define um objeto que serve como contador, a implementa��o representa a contagem no atributo num que � um n�mero inteiro. Os m�todos s�o simples: incrementa adiciona um ao contador em qualquer estado e comeca inicializa a contagem em zero. Decrementa faz o oposto de incrementa.
//Classe Contador, arquivo Contador.Java
public class Contador {
public int num; //este � o atributo
//numero do contador
public void incrementa()
//incrementa contador
{
num=num+1; //acesso ao atributo
}
public void decrementa()
//decrementa contador
{
num=num-1;
}
public void comeca(int n)
//comeca a contar
{
num=n;
}
}
//Classe principal, Arquivo Princ.Java
public class Principal {
public static void main(String args[]) {
Contador umcont;
//declaracao de atributo contador
umcont=new Contador();
//alocacao
umcont.comeca(0);
System.out.println(umcont.num);
umcont.incrementa();
System.out.println(umcont.num);
}
}
0
1
M�quinas de estados:
Olhando para o desenho contido no canto direito superior do arquivo da Classe contador, voc� consegue imaginar este
contador como uma m�quina de estado? O uso de objetos como m�quinas de estados � um dos conceitos que
exemplificaremos deste texto.
Sintaxe de declara��o de m�todos:
A sintaxe simplificada para a declara��o de m�todos de uma classe �:
especificadordeacesso tipoderetorno nomedometodo(lista_de_argumentos) { /*codigo */ }.
Uma diferen�a do uso de fun��es comuns em linguagens n�o orientadas a objetos e do uso de m�todos � que como o m�todo est� definido na classe, ele ganha acesso direto aos atributos, sem precisar usar o "ponto", exemplo um_objeto.atributo;. Lembre-se que as chamadas de m�todos em um programa j� se referem a um objeto espec�fico, embora os m�todos sejam definidos de uma forma geral e parametrizada para toda a classe. Volte agora ao m�todo main e verifique sua sintaxe.
this:
this � uma palavra chave usada num m�todo como refer�ncia para o objeto corrente, ela tem o significado de: "o objeto para o qual este trecho de c�digo est� sendo executado".
Suponha uma classe que possui a seguinte declara��o de atributo: public int qualquer; . Se quisermos em um m�todo desta classe alterar o atributo qualquer para o valor 3, basta escrever qualquer=3; , mas este c�digo escrito dentro de um m�todo da classe que declara qualquer, � totalmente equivalente a this.qualquer=3; , sendo o �ltimo uma op��o mais clara e capaz de eliminar ambiguidades entre os nomes dos atributos de uma classe e os nomes dos argumentos de um dos m�todos desta (quando estes nomes forem iguais). O uso de this tamb�m � v�lido fazer para chamadas de m�todos para o objeto corrente.
Sintaxe de chamada ou acesso a m�todos:
A sintaxe de chamada ou acesso � m�todos � semelhante a sintaxe de acesso aos atributos, com exce��o dos par�nteses que cont�m a lista de argumentos da fun��o que implementa o m�todo, mesmo que a lista seja vazia eles devem estar presentes: umcontador.incrementa();. Primeiro insere-se o nome do objeto e depois a chamada da fun��o, estes s�o separados por um ponto. Cuidado para n�o esquecer os par�nteses em programas futuros, este � um erro bastante comum.
Nova vers�o do programa Circulo:
Agora reapresentaremos o programa Circulo baseado no exemplo 1.2.2, por�m um pouco mais complicado:
M�todo move:
O m�todo move altera as coordenadas do objeto. O objeto tem suas coordenadas x e y somadas com os argumentos dessa fun��o. Note que este m�todo representa uma maneira mais segura, clara, elegante de alterar as coordenadas do objeto do que acess�-las diretamente da seguinte forma: ac.x+=dx;. ac.y+=dy;. Lembre-se que ac.x+=dx � uma abrevia��o para ac.x=ac.x+dx;.
M�todo mostra:
O m�todo mostra imprime na tela, de forma compacta, os atributos do objeto.
//Classe circulo
public class Circulo {
public float raio;
public float x;
//posicoes em coordenadas cartesianas
public float y;
public void move(float dx,float dy)
//move o circulo de lugar
{
this.x+=dx;
y+=dy;
}
public void mostra()
//imprime na tela estado do objeto
{
System.out.println("("+x+","+y+","+raio+")");
}
} //fim da declaracao da classe
//Classe principal, Arquivo Principal.Java
class Principal {
public static void main(String args[]) {
Circulo umcirc;
//declaracao de atributo circulo
umcirc=new Circulo();
umcirc.x=0;
umcirc.y=0;
umcirc.raio=12;
umcirc.mostra();
umcirc.move(10,10);
umcirc.mostra();
umcirc.x=100;
umcirc.mostra();
}
}
(0,0,12)
(10,10,12)
(100,10,12)
Como funcionam no compilador as chamadas de m�todos:
� poss�vel imaginar que as defini��es de m�todos ocupam um grande espa�o na representa��o interna dos objetos, mas lembre-se que elas s�o todas iguais para uma classe ent�o basta manter para cada classe uma tabela de m�todos que � consultada no momento da chamada . Os objetos s� precisam ter uma refer�ncia para esta tabela.
1.2.4. M�TODOS QUE RETORNAM VALORES.
At� agora s� hav�amos visto m�todos com valor de retorno igual a void. Um m�todo, assim como uma fun��o comum, pode retornar um �nico elemento de qualquer tipo, inclusive os definidos pelo usu�rio ou seja: objetos. Sendo assim, sua chamada no programa se aplica a qualquer lugar onde se espera um tipo igual ou equivalente ao tipo do seu valor de retorno, seja numa lista de argumentos de outro m�todo , numa atribui��o ou num operador+ em System.out.println( variavel+chamada_de_metodo_que_retorna_valor);
Classe trava:
O estado da trava � representado no atributo public boolean travado; e pode ser obtido atrav�s de uma chamada ao m�todo estado(). Este exemplo � bastante simples e n�o tem a pretens�o de ser uma implementa��o completa de uma classe que modele uma trava que possa ser usada para evitar o acesso a um arquivo, por exemplo.
public class Trava {
public String quem;
public boolean travado;
public void atrave(String q)
//move o circulo de lugar
{
this.travado=true;
this.quem=q;
}
public void adestrave(String q)
{
this.travado=false;
this.quem=q;
}
public boolean estado()
//estado(true/false) do objeto
{
return travado;
}
}
//Classe principal, Arquivo Principal.Java
public class Principal {
public static void main(String args[]) {
Trava umatrava;
umatrava=new Trava();
umatrava.atrave("ProgramaPrincipal");
System.out.println(umatrava.estado());
umatrava.adestrave("ProgramaPrincipal");
System.out.println(umatrava.estado());
}
}
true
false
//COMENTARIOS
A classe trava � demasiadamente simples, mas se n�o o fosse n�o estaria na parte introdut�ria deste tutorial. Esta classe acaba tendo a funcionalidade de uma vari�vel booleana e o custo de um objeto, mas neste ponto cabe a voc� estender este modelo para representar uma trava de arquivo (armazena o nome e "path" deste) ou uma trava de um objeto, evitando que este seja alterado.
1.2.5. COMPARA��O COM UM PROGRAMA EM PASCAL
Este exemplo de programa em Java � semelhante ao exemplo da classe Circulo de 1.2.2 ATRIBUTOS, ele ser� comparado com um programa escrito em Pascal, al�m disso introduzimos um novo m�todo chamado inicializa e m�todos public float retorna_raio(void); e void altera_raio(float a). inicializa coloca o ponto nas coordenadas passadas como seus argumentos. A introdu��o deste m�todo prepara a explica��o sobre construtores dada no pr�ximo t�pico: 1.2.6. Para melhor entendimento leia os exemplos anteriores com a classe Circulo.
Java: Programa exemplo c�rculo, baseado no exemplo de 1.2.2 ATRIBUTOS:
//Classe circulo
public class Circulo {
public float raio,x,y;
public void inicializa(float ax,float ay,float ar)
//garante o estado do objeto
{
this.x=ax; this.y=ay; this.raio=ar;
}
public void altera_raio(float a)
{
this.raio=a;
}
public float retorna_raio()
{
return this.raio;
}
public void move(float dx,float dy)
{
this.x+=dx; this.y+=dy;
}
public void mostra()
{
System.out.println("("+this.x+","+this.y+","+this.retorna_raio()+")");
}
}
//Classe principal, Arquivo Principal.Java
public class Principal {
public static void main(String args[]) {
Circulo ac;
ac=new Circulo();
ac.inicializa(0,0,10);
ac.mostra();
ac.move(1,1);
ac.mostra();
ac.x=100;
ac.altera_raio(12);
ac.mostra();
}
}
Disposi��o dos m�todos e atributos na declara��o de uma classe:
Em uma declara��o de uma classe normalmente se coloca a declara��o de m�todos depois da declara��o dos atributos, por�m podemos fazer intercala��es ou adotar qualquer ordem que nos convenha.
Uma boa t�cnica de programa��o, que aconselhamos voc� adotar em seus programas � usar linhas de coment�rios para delimitar uma �rea do c�digo de suas classes que englobe tudo o que interessa a um usu�rio desta. Nestes programas exemplos praticamente tudo � de interesse de um usu�rio (cliente) de sua classe, mas nos exemplos mais avan�ados isto n�o ser� verdade.
Coment�rios:
Observe que o m�todo mostra chama o m�todo public float retorna_raio(void) que � da mesma classe. Fica claro da defini��o de mostra que this.retorna_raio() se aplica ao mesmo objeto instanciado que recebeu a chamada de mostra. Isto foi feito somente para revelar que chamadas aninhadas de m�todos tamb�m s�o permitidas, pois nesse caso esta chamada de m�todo poderia ser substitu�da pelo pr�prio atributo raio, o que seria mais eficiente.
Programa��o orientada a objetos e interfaces gr�ficas com o usu�rio:
Existem "libraries" de classes que permitem o programador C++ desenvolver aplica��es para ambientes como o Microsoft Windows(r) de uma maneira bastante abstrata, este � um exemplo claro de reuso de c�digo, afinal n�o � preciso saber de detalhes da interface para programar nela.
Na segunda parte falaremos sobre a "Java Aplication Programming Interface" que permite programar de maneira bastante abstrata sistemas de interfaces gr�ficas com o usu�rio seja para aplica��es para a internet (rodando em browsers) ou para sistemas como o Windows( ou Mac/Os( e X-Windows( .
(0,0,10)
(1,1,10)
(100,1,12)
Pascal:
Um programa parecido s� que em Pascal:
PROGRAM Comparacao;
{COMPARACAO COM UM PROGRAMA Java}
TYPE Circulo=RECORD
x:real;
{COORDENADAS X E Y}
y:real;
r:real;
{somente dados}
END;
var ac:circulo;
leitura:integer;
PROCEDURE Inicializa(var altereme:Circulo;ax,by,cr:real);
{COLOCA O CIRCULO EM DETERMINADA POSICAO}
BEGIN
altereme.x:=ax;
altereme.y:=by;
altereme.r:=cr;
END;
PROCEDURE Altera_Raio(var altereme:Circulo;ar:real);
{ALTERA O RAIO DO CIRCULO}
BEGIN
altereme.r:=ar;
END;
FUNCTION Retorna_Raio(copieme:Circulo):real;
BEGIN
Retorna_Raio:=copieme.r;
END;
PROCEDURE Move(var altereme:Circulo;dx,dy:real);
{MODE AS COORDENADAS X E Y ACRESCENTANDO DX E DY}
BEGIN
altereme.x:=altereme.x+dx;
altereme.y:=altereme.y+dy;
END;
PROCEDURE Mostra(copieme:Circulo);
{MOSTRA O CIRCULO NA TELA}
BEGIN
writeln('X:',copieme.x,' Y:',copieme.y,' R:',copieme.r);
END;
BEGIN
{TESTES}
Inicializa(ac,0.0,0.0,10.0);
Mostra(ac);
Move(ac,1.0,1.0);
Mostra(ac);
ac.x:=100.0;
Altera_Raio(ac,12.0);
Mostra(ac);
read(leitura);
END.
X: 0.0000000000E+00 Y: 0.0000000000E+00 R: 1.0000000000E+01
X: 1.0000000000E+00 Y: 1.0000000000E+00 R: 1.0000000000E+01
X: 1.0000000000E+02 Y: 1.0000000000E+00 R: 1.2000000000E+01
//COMENTARIOS JAVA:
As classes em Java s�o compostas de atributos e m�todos. Para executar uma a��o sobre o objeto ou relativa a este basta chamar um m�todo : ac.mostra(); O m�todo n�o precisa de muitos argumentos, porque � pr�prio da classe e portanto ganha acesso aos atributos do objeto para ao qual ela foi associado:
public float retorna_raio(void)
{ return raio; //tenho acesso direto a raio. }
{ COMEntArios Pascal: }
Em Pascal os procedimentos e os dados s�o criados de forma separada, mesmo que s� tenham sentido juntos. A jun��o entre os dados e procedimentos se d� atrav�s de passagem de par�metros. No caso de uma linguagem procedural, o que normalmente � feito se assemelha ao c�digo seguinte: Move(ac,1.0,1.0);. Nesse caso AC � um "record", algo semelhante ao struct de C (n�o C++). Move, acessa os dados do "record" alterando os campos. O par�metro � passado por refer�ncia e o procedimento � definido a parte do registro, embora s� sirva para aceitar argumentos do tipo Circulo e mover suas coordenadas.
Seguran�a:
Em ambos programas (Pascal, Java) o programador pode obter acesso direto aos dados do tipo definido pelo usu�rio: ac.x:=100.0; (Pascal) ou ac.x=100.0; (Java).
Veremos em 1.5 ENCAPSULAMENTO maneiras de proibir este tipo de acesso direto ao atributo, deixando este ser modificado somente pelos m�todos. Isto nos garante maior seguran�a e liberdade pois podemos permitir ou n�o o acesso para cada atributo de acordo com nossa vontade.
Efici�ncia:
Algu�m pode argumentar que programas que usam bastante chamadas de m�todos podem se tornar pouco eficientes e que poderia ser melhor obter acesso direto aos dados de um tipo definido pelo usu�rio ao env�s de passar por todo o trabalho de c�pia de argumentos, inser��o de fun��o na pilha, etc.
Em verdade n�o se perde muito em efici�ncia, por que tal metodologia de programa��o nos leva a organizar o c�digo de maneira mais compacta. E al�m disso muitas vezes n�o se deseja permitir sempre o acesso direto aos dados de um tipo definido pelo usu�rio por raz�es de seguran�a.
1.2.6. CONSTRUTORES
Construtores s�o m�todos especiais chamados pelo sistema no momento da cria��o de um objeto. Eles n�o possuem valor de retorno, porque voc� n�o pode chamar um construtor para um objeto, voc� s� usa o construtor no momento da inicializa��o do objeto. Construtores representam uma oportunidade de inicializar seus dados de forma organizada, imagine se voc� esquece de inicializar corretamente ou o faz duas vezes, etc.
Um construtor tem sempre o mesmo nome da classe a qual pertence. Para a classe String, pr�-definida na linguagem o construtor tem a forma String("Constante do tipo String"); com o argumento entre aspas que � especificado pelo programador. Ele seria chamado automaticamente no momento da cria��o, declara��o de uma String, sem necessidade de uso do nome do construtor como m�todo, apenas dos argumentos:
String a;
a=new String("Texto"); //alocacao e inicializacao atraves do construtor
a.mostra(); //mostra so pode ser chamada depois do construtor
Nos exemplos anteriores tamb�m us�vamos construtores no momento de inicializar nossos objetos, s� que eles n�o possu�am argumentos.
Existem varia��es sobre o tema que veremos mais tarde: sobrecarga de construtor, "copy constructor", construtor de corpo vazio. O exemplo a seguir � simples, semelhante aos anteriores, preste aten��o no m�todo com o mesmo nome que a classe, este � o construtor:
//Classe ponto
public class Ponto {
public float x,y;
public Ponto(float ax,float ay) // sempre omita o valor de retorno!
//garante o estado do objeto
{
this.x=ax; this.y=ay;
}
public void move(float dx,float dy)
{
this.x+=dx; this.y+=dy;
}
public void mostra()
{
System.out.println("("+this.x+","+this.y+")");
}
}
//Classe principal, Arquivo Principal.java
public class Principal {
public static void main(String args[]) {
Ponto ap;
ap=new Ponto((float)0.0,(float)0.0);
ap.mostra();
ap.move(1,1);
ap.mostra();
ap.x=100;
ap.mostra();
}
}
(0,0)
(1,1)
(100,1)
//COMENTARIOS:
Note que com a defini��o do construtor, voc� � obrigado a passar os argumentos deste no momento da aloca��o do objeto. Se voc� precisa ter a op��o de n�o passar esses valores ou passar outros, as poss�veis solu��es ser�o dadas em 3. (float)0.0 indica que � para ser feita a convers�o de 1.0 para ponto flutuante. 1.0 sozinho � considerado double. (int)1.0 � igual a 1. (int) 2.3 � igual a dois. Esta opera��o indicada por (nometipo)tipo_a_ser_convertido � tamb�m chamada de "type cast".
A ocorr�ncia de rotinas de cria��o de objetos em diversos locais de um programa � muito comum. Objetos podem ser criados dentro de estruturas condicionais, armazenados em arquivos, passados como par�metros, inseridos em estruturas din�micas dentro de outros objetos, etc.
1.2.7. CONSTRUTORES E AGREGA��O
Este exemplo � o resultado do exerc�cio anterior (exerc�cio 4 t�pico CONSTRUTORES), ele cria uma classe Reta com dois atributos da classe Ponto. Ou seja voc� estar� reutilizando a classe Ponto na classe que representa uma Reta, a forma como essa reutiliza��o de c�digo ocorre � chamada de agrega��o.
O nome reutiliza��o de c�digo � bastante apropriado, pois a classe Reta estar� utilizando todos os m�todos escritos para a classe Ponto. Em casos como este � comum dizer que a classe Reta � cliente da classe Ponto em uma analogia com as rela��es comerciais.
Este programa busca chamar sua aten��o para o fato de que objetos s�o alocados dinamicamente e que caso voc� se esque�a de aloc�-los, eles ficam possuindo o valor null. Obter acesso a uma vari�vel com valor null � um erro que geralmente � verificado em tempo de execu��o.
Nos programas anteriores alocar os objetos era f�cil, mas agora que temos objetos funcionando dentro de outros objetos h� necessidade de adotar t�cnicas melhores. Veremos a seguir duas alternativas para alocar os atributos Ponto presentes na classe Reta:
Alternativa 1:
Primeiro aloca-se o objeto da classe Reta, depois chama-se para cada atributo da classe Ponto a rotina de aloca��o:
Reta r1;
r1=new Reta();
r1.ponto1=new Ponto((float)1.0,(float)2.0);
r1.ponto2=new Ponto((float)3.0,(float)4.0);
Esta alternativa � em muitos casos pior que a seguinte.
Alternativa 2:
Passamos para o construtor da classe Reta a tarefa de alocar e inicializar os atributos de forma coerente. Os argumentos do construtor da classe Reta passam a conter valores �teis para a chamada dos construtores de seus atributos. Esta alternativa � executada pelo programa a seguir:
//Reutilize o arquivo da classe Ponto definida anteriormente.
//Classe Reta
class Reta {
public Ponto a,b;
public Reta(float ax,float ay,float bx,float by)
{
a=new Ponto(ax,ay); //chamadas dos contrutores da classe Ponto
b=new Ponto(bx,by);
}
public void mostra()
{
a.mostra();
b.mostra();
}
}
//Classe principal, Arquivo Principal.java
class Principal {
public static void main(String args[]) {
Reta ar;
ar=new Reta((float)0.0,(float)0.0,(float)1.0,(float)1.0);
ar.mostra();
}
}
Alguns podem argumentar que esta maneira de representar uma reta n�o � muito eficiente, mas n�o � do escopo deste texto tratar de problemas dessa natureza, o que ali�s complicaria muito o c�digo , desviando-nos do objetivo principal: simplicidade na apresenta��o de conceitos de orienta��o a objetos. O leitor deve ampliar os modelos aqui sugeridos em aplica��es na sua �rea de interesse. Como ainda faltam conceitos importantes para serem apresentados este tipo de aplica��o deve ser feita em paralelo com a leitura.
1.2.8. DESTRUTORES OU "finalizers"
A presen�a de coleta autom�tica de lixo torna o conceito de destrutores um pouco diferente de seus equivalentes em outras linguagens orientadas a objetos. Em Java destrutores s�o m�todos chamados pelo sistema quando a mem�ria de um objeto est� para ser liberada pelo coletor autom�tico de lixo (n�o quando est� para ser coletada). A sintaxe dos destrutores � a seguinte:
protected void finalize() {
//codigo para arrumar a casa, antes que o objeto seja apagado
}
Note que o que caracteriza o construtor � ter o mesmo nome da classe, j� o destrutor � caracterizado por possuir o nome finalize. Voc� pode chamar o destrutor, mas isso n�o implica que o objeto ser� deletado. Ao contr�rio dos construtores, os destrutores n�o tem argumentos, mas possuem valor de retorno que � igual a void.
Os destrutores s�o muito �teis para "limpar a casa" quando um objeto deixa de ser usado. Um exemplo bastante comum do uso de destrutores � o de um objeto que lida com arquivos que devem ser fechados quando o objeto for destru�do. Existem outros casos onde um objeto deve comunicar aos outros objetos que ser� inutilizado, destru�do, ou seja : sair� do programa.
Em Java, que possui coleta autom�tica de lixo, um objeto passa a n�o existir mais no programa quando nenhuma vari�vel faz refer�ncia a ele. Nesse ponto, ele � armazenado no coletor autom�tico de lixo, onde receber� o tratamento adequado. Um n� de uma lista ligada pode ser apagado simplesmente fazendo o n� anterior apontar para o posterior a ele. Os programadores n�o acostumados com esse conceito precisam ouvir a seguinte frase: "Voc� n�o � obrigado a liberar explicitamente a mem�ria de um objeto como � feito em C++ e outras linguagens".
Se estiv�ssemos por exemplo em C++, que n�o possui coleta autom�tica de lixo, o destrutor seria chamado sempre que a mem�ria de um objeto fosse desalocada, o que � feito pelo programador atrav�s de uma chamada a delete nomedoobjeto(); .
Em Java a libera��o de mem�ria que � feita pelo coletor autom�tico de lixo que � executado de modo ass�ncrono com o restante do programa, ou seja voc� n�o pode contar com o fato de que o destrutor ser� chamado imediatamente ap�s o momento em que seu objeto sai de escopo, a n�o ser que o programa seja executado com o modo ass�ncrono do coletor autom�tico de lixo desligado (java -noasyncgc NomePrograma). Na vers�o beta, voc� n�o pode nem mesmo contar com a chamada do destrutor pelo garbage collector, de modo que ele deve ser usado apenas para otimiza��es do c�digo.
1.3. PONTEIROS, "POINTERS", REFER�NCIAS E OBJETOS
Algu�m pode ter achado estranho que n�o foram discutidos ponteiros em Java, ocorre que eles n�o existem nessa linguagem. Existem estudos que afirmam que erros com ponteiros s�o um dos principais geradores de "bugs" em programas, al�m disso com todos os recursos que temos n�o precisaremos deles.
Os programadores acostumados ao uso de ponteiros (e aos erros decorrentes desse uso), achar�o muito natural e segura a transi��o para Java onde passar�o a usar principalmente vetores e classes. A estrutura��o de seu c�digo dever� agora ser feita em um modelo que se baseia no uso de objetos (vetores e Strings tamb�m s�o objetos). Objetos superam a representatividade obtida com records, fun��es isoladas e ponteiros.
De certo modo voc� estar� usando refer�ncias, mas de forma impl�cita. Por exemplo: objetos s�o alocados dinamicamente com new, eles s�o refer�ncias ou ponteiros para posi��es na mem�ria, mas a linguagem mascara este fato por raz�es de seguran�ao�es�es . Como objetos s�o ponteiros (s� que transparentes para voc�), nos depararemos com o problema de reference aliasing quando discutirmos c�pia de objetos com outros objetos como atributos.
1.3.1. PASSAGEM POR REFER�NCIA
Linguagens como Pascal ou C criam meios de passar par�metros por valor ou por refer�ncia. Como Java n�o possui ponteiros, a passagem por refer�ncia deve ser feita atrav�s de objetos. Se o par�metro j� � um objeto, ent�o a passagem dele � obrigatoriamente por refer�ncia.
No caso de tipos simples, podemos pass�-los dentro de vetores que s�o objetos, ou ent�o criar classes para embalar, empacotar estes tipos. Dada a necessidade destas classes, elas j� foram definidas na linguagem. S�o classes definidas para conter cada tipo b�sicos e permitir certas convers�es entre eles, falaremos destas classes conforme necessitarmos de seu uso. As vezes estas classes s�o chamadas de "wrappers".
1.3.2. VETORES E MATRIZES
Vetores s�o objetos, eles possuem papel importante no estilo de programa��o desta linguagem que exclui ponteiros. Por serem objetos, vetores s�o obrigatoriamente alocados de maneira din�mica. O exemplo a seguir aloca um vetor de inteiros com tr�s posi��es, seguindo uma sintaxe semelhante a de aloca��o de objetos:
class VetorTest {
public static void main (String args[]) {
int vetor[]=new int[3];
vetor[0]=0; //indexacao semelhante a C , C++
vetor[1]=10;
vetor[2]=20;
System.out.println(vetor[0]+" "+vetor[1]+" "+vetor[2]+" ");
}
}
0 10 20
Resumo da sintaxe de vetores:
int a[]; //declara vetor de inteiros a
a=new int[10]; //aloca vetor a com dez posicoes
//as duas linhas anteriores podem ser abreviadas por:
int a[]=new int[10];
//alem disso se voce quiser inicializar o vetor a, ja' na declaracao:
int a[3]={0,10,20};
O an�logo para matrizes �:
int a[][]; //declara matriz de inteiros a
a=new int[3][3]; //aloca matriz 3x3, 9 celulas
