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[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias

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TUTORIAL [AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias

Mensagem por MayLeone em Seg Jul 09, 2018 5:13 pm

[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  46


Qual a vantagem da POO em programação?
Uma das vantagens de se utilizar a POO na programação com certeza é o uso das classes e suas instâncias.
Em outros paradigmas de programação (principalmente procedural) é comum se utilizar de variáveis para qualquer situação, mesmo se você precisar de informações específicas para aquele problema.
Para exemplificar melhor, vamos supor que você esteja programando um cadastro de super-mercado, onde cada produto vai receber algumas informações, tais como: Nome do produto, preço, tipo de produto, código de barras, pequena descrição e data de validade.
Sem a programação orientada a objetos, você poderia criar as variáveis que poderá utilizar nesses produtos:


[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Untitled%2B13


Para cadastrar um produto você poderia realizar o seguinte:


[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Untitled%2B14


Neste momento você tem um cadastro de apenas UM produto, mas e se quisesse cadastrar outros? Teria de criar novas varáveis para cada produto (nome, tipo, preço, e etc) ou vetores/matrizes para cada informação.
Concorda que além do código se tornar grande e pesado, ainda daria uma certa confusão com tantas variáveis sendo utilizadas ao mesmo tempo?
Agora imagine criar uma "repartição" no código onde você pudesse guardar todas essas informações (preço, código de barras e etc) e poder reutilizar todas essas variáveis para vários produtos diferentes?
Com as classes em POO você pode fazer isto, ou seja, na prática, você estaria criando uma classe chamada "Produtos" e ao criar uma variável deste tipo, todas essas informações e mais algumas outras que você queira futuramente adicionar estarão todas armazenadas dentro de uma única variável!
Essa variável que você cria do tipo da sua classe se chama instância de classe (ou simplesmenteobjeto) e que vai armazenar todas as informações acessíveis contidas dentro de uma classe.
Graficamente falando, se fossemos utilizar como exemplo a classe de "Produtos", a variável "objetoProduto" seria dessa forma:


[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Untitled%2B2


Ou seja, todas aquelas informações que estavam espalhadas no seu código anteriormente foram "colocadas" dentro de uma única variável.
Você consegue perceber as vantagens de utilizar classes e objetos em seu código agora?

Classes:
Como visto acima, as classes podem "comprimir" informações de um determinado tipo específico, como se fosse uma forma de "categorização" de objetos.
No exemplo acima, vimos uma classe chamada "Produtos" que contém informações referentes a itens de super-mercados, lojas e etc. Pense que essa classe não seria útil para a criação de um item diferente, como por exemplo, o item "Ser humano", pois o ser humano não possui código de barras, preços, ou outras informações contidas naquela classe de produtos.
O mais adequado para este caso seria criar uma outra classe chamada "Ser humano", e dentro dela adicionar informações sobre este "item", como idade, endereço, gênero, profissão, e etc.
Percebe que as classes são realmente uma espécie de "classificação" de objetos? Onde ela deve ser utilizada em cima de um objeto que pertence à sua "categoria"?
Note também que não utilizamos a classe diretamente, ela é como se fosse um "modelo" de um objeto, onde colocamos dentro dela informações de características que aquele determinado tipo de objeto vai poder fazer uso.
Imagine da seguinte forma: A receita de um bolo (que contém os ingredientes e modo de preparo) são as classes (o molde daquele item) e o bolo pronto para ser consumido são os objetos, que foram projetados em cima daquele modelo (classe).
Para exemplificar melhor estas analogias, vamos criar na prática uma classe em C# e utilizá-la num código simples:

Criando as classes:
Abra um novo projeto no seu Visual Studio com o nome que desejar.
Vamos criar uma classe de modelo para o objeto "Bola", ou seja, a partir desta classe, poderemos criar vários tipos de bolas para esportes e finalidades diferentes (Aqui está fortemente exemplificado também o conceito de polimorfismo!)
Para criar uma nova classe em seu programa, vá na janela do Solution Explorer do projeto e clique com o lado direito do mouse, indo à opção "Add >> Class":


[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Untitled%2B1


Na janela que aparecer selecione a opção "Class" (caso ela não esteja selecionada) e dê um nome a sua classe. Para este exemplo o nome da minha classe será "Bola".
Quando você der um ok, uma nova janela irá abrir em seu Visual Studio da seguinte forma:


Código:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace Classe__Objetos__Aula____1
{
class Bola{
}
}



Perceba que agora você possui uma nova classe chamada "Bola" em seu programa?
Você identifica a classe através de sua palavrada reservada"class", à frente do seu nome.
As classes possuem um corpo (assim como os métodos) limitado pelas chaves {}, ou seja, será dentro dessas chaves que você irá programar a sua classe.
Dentro das classes você basicamente poderá definir variáveis (que são chamadas depropriedades), assim como fizemos no exemplo de "Produtos", e também os comportamentosque aquela classe terá, que são definidos através de métodos.

Programando dentro de classes:
Uma vez tendo a classe criada, é hora de adicionar algumas propriedades nela, como por exemplo, as características físicas que uma bola pode possuir:


[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Untitled%2B15


Perceba que eu criei algumas propriedades do tipo "string" que podem armazenar o nome, tipo de esporte, cor, e tamanho da bola? Bem como defini uma variável do tipo "double" que vai armazenar o volume daquela bola, e duas constantes: "Pi" e "esferaDivisão" para que eu possa calcular corretamente o volume daquela bola.

*Caso você não saiba, o volume de uma esfera é calculado através da seguinte fórmula: (Por isso a necessidade de criar as constantes)

[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Img_24360_ins_110423_600

Além de propriedades, eu posso adicionar comportamentos que a bola pode ter, tais como: Quicar, rolar, murchar, e etc.
Os comportamentos das classes eu defino através de métodos:


[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Untitled%2B16


Veja que os métodos "Quicar" e "Murchar" possuem uma programação básica de comportamento para que eu possa exemplificar a utilidade de métodos em classes.
Enquanto o método "murchar" apenas exibe uma mensagem dizendo que a bola está vazia, o método "Quicar" exibe a força com que a bola quica, dependendo do seu tamanho, ou seja, as bolas menores podem quicar mais que as bolas maiores, logo, dependendo dos objetos que vão receber essa classe, a mensagem a ser exibida por este método será diferente! (Polimorfismo, novamente).

Além de comportamentos, podemos criar métodos específicos para atender as necessidades daquela classe, como por exemplo, um método que calcula o volume da bola:


[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Untitled%2B17


Instanciando classes:
Agora que aparentemente terminamos de escrever o "molde" das bolas, vamos criar nosso objeto (nossa instância) para receber as informações e ativar os comportamentos.
Volte para a janela do programa principal e crie uma variável do tipo "Bola" com o nome de bola1:

Bola bola1;

Para que este objeto seja inicializado devemos criar uma instância dessa classe, ou seja, "alocar" um espaço da memória para essas informações.
Para fazer isso, atribua ao objeto da classe o operador "new" (que irá realizar a instância) e especifique quem você quer instanciar, no caso "Bola":

 Bola bola1 = new Bola();

Perceba que "Bola()" não é a classe em si, mas sim um método com o nome dessa classe.
Este método especial que recebe o nome da classe se chama "método construtor" e ele é o responsável por inicializar todos os campos daquela classe em específico.
Perceba que não criamos este método dentro de nossa classe, mas o código compila sem dar erros pelo simples motivo de que se você não definir o construtor da classe, o C# define um padrão para você. (Na próxima aula falaremos sobre construtores).

Agora que criamos esta instância, podemos utilizar o objeto "bola1" para adicionar valores às propriedades da classe:

Utilizando as classes:
Escreva "bola1." e através do operador "." você terá disponível todos os métodos e propriedades criados dentro daquela classe:


[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Untitled%2B3


Isso acontece pois, todos os métodos e propriedades de sua classe foram definidos como "public", ou seja, poderão ser acessados fora da classe de onde foram definidos. (Teremos uma aula que irá falar sobre acessibilidade do código e encapsulamento, pois nem sempre é interessante deixar essas informações públicas, porém, por enquanto, deixemos desta forma).
Perceba que as constantes "pi" e "esferaDivisão" não aparecem como propriedades, pois elas estão privadas (não será necessário modificá-las durante a programação).
Agora você pode definir as características desta bola através de suas propriedades:



[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Untitled%2B4


Também é possível realizar comportamentos com esta bola, basta chamar seus métodos:



[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Untitled%2B5
E podemos exibir todos esses resultados na tela com um Console.WriteLine:


[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Untitled%2B6




Ao executar o código você terá algo desta forma:


[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Untitled%2B7

Podemos também criar um novo método dentro da classe bola com o nome de "MostrarInformacaoes" para que todas essas informações sejam exibidas quando o método for chamado, assim não precisamos repetir este processo:


[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Untitled%2B8

Perceba que o código vai dar erro por conta de "bola1", e é evidente que sim pois, "bola1" é um objeto que foi definido fora dessa classe, ele não existe neste contexto. Sem dizer que, se você criar um outro objeto, por exemplo "bola2" esta validação não irá ser correta, pois "bola1" é diferente de ser "bola2".
Para acabar com este problema, quando queremos referenciar um objeto daquela classe dentro da própria classe, nós utilizamos a palavra reservada "this" que significa justamente "este", ou seja, de uma forma genérica é como dizer "este objeto":


[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Untitled%2B9

Agora que criamos o método de mostrar as informações daquele objeto, volte para a janela do programa principal e crie um novo objeto com o nome "bola2" com características diferentes:


[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Untitled%2B10




Perceba que ao testar o código você terá esta saída de dados:



[AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias  Untitled%2B12




Perceba que apesar de pertencerem à mesma classe, "bola1" e "bola2" são instâncias diferentes de "Bola", portanto podem possuir propriedades e comportamentos diversificados, dependendo do seu contexto e necessidade.
Com isso você pode concluir também que realmente a classe é como se fosse um "molde" de um objeto, pois a partir dela podemos criar vários objetos diferentes daquela mesma "categoria" com propósitos, propriedades e comportamentos distintos.


Você pode criar outras bolas com esta classe, mas sempre vai utilizar as mesmas propriedades e métodos que existem dentro daquela "receita", apenas alternando seus estados dependendo daquele objeto em específico, o que não aconteceria em outros paradigmas de programação que não utilizem as classes e suas instâncias, como a POO utiliza.
Lembra que no exemplo dos produtos você teria várias variáveis diferentes para cada tipo de produto existente na loja? Imagina se fossem por exemplo 100 produtos! A quantidade de variáveis e espaço na memória que você iria consumir seria muito maior.
Agora imagine a mesma situação utilizando a POO: É mais organizado e mais dinâmico criar um "molde" para todos os produtos e depois definir objetos distintos com base dessa classe, não é mesmo?


Finalização:
Esta aula se encerra por aqui, mas tenha em mente que este assunto com relação à classe e objetos é bem extenso, por tanto não deixe de ler as outras aulas no blog para aumentar seu conhecimento e também de praticar bastante, pois só praticando e realizando o mesmo processo várias vezes que você vai aprender e se acostumar com a ideia. Então eu lhe desafio: Crie classes diferentes em seu programa e as instancie em objetos diferentes, assim como fizemos nesta aula e poste seus resultados aqui. A prática leva à perfeição!
MayLeone
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TUTORIAL Re: [AULA] Programação orientada a objetos: Classes e instâncias

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