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10. Encapsulação; Cópia de instâncias; Igualdade de instâncias – Fundamentos de Programação - Fundamentos de Programação
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10. Encapsulação; Cópia de instâncias; Igualdade de instâncias – Fundamentos de Programação - Fundamentos de Programação

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Fundamentos da Programação 10: …

Fundamentos da Programação 10:
• Encapsulação
• Cópia de instâncias
• Igualdade de instâncias

Apresentação 10 da unidade curricular de Fundamentos de Programação da Universidade Europeia. Alterações de Manuel Menezes de Sequeira sobre versão original por vários autores do DCTI do ISCTE-IUL, incluindo Luís Nunes, Ricardo Ribeiro, André Santos e o próprio Manuel Menezes de Sequeira.

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  • Este exemplo não é o melhor. Faria mais sentido numa classe cujas instâncias fossem mutáveis. Mas a boa prática é que as classes de valor/igualdade sejam imutáveis, o que elimina a necessidade de criação de cópias, pois não há qualquer problema em ter várias referências a referenciar a mesma instância, já que esta jamais poderá sofrer alterações.

    Atenção! Não confundir com a clonagem, que é polimórfica, aplicando-se a objectos, i.e., aplicando-se a classes de referência/identidade.
  • Este método faz sobretudo sentido no caso de classes de valor/igualdade. Mas pode ser útil também no caso de classes de referência/identidade. O método equals() é polimórfico e difícil de implementar correctamente, ficando a sua explicação adiada para o momento em que se falar de polimorfismo.
  • Transcript

    • 1. Encapsulação Cópia de instâncias Igualdade de instâncias
    • 2.  Operação toString  Classes, instâncias e objectos  Leituras com Scanner 2013/2014 Fundamentos de Programação 2
    • 3.  Aplica ocultação de informação a elemento de linguagem  Oculta implementação e revela interface  Produtores: acesso exclusivo à implementação  Consumidores ou clientes: acedem apenas a interface  Resultado são módulos  Rotinas  Objectos/classes  Pacotes 2013/2014 Fundamentos de Programação 3 Ou «encapsulamento». A ver mais tarde.
    • 4.  Interface  Como se usa?  O que faz?  Qual o contrato entre produtor e consumidor?  Implementação  Como funciona?  Qual o mecanismo? 2013/2014 Fundamentos de Programação 4
    • 5.  Implementação pode mudar sem afectar consumidores  Produtores podem garantir bom comportamento dos módulos  Mais fácil localizar erros  Mais fácil corrigir erros  Facilita abstracção do consumidor! 2013/2014 Fundamentos de Programação 5
    • 6.  Métodos e rotinas  Cabeçalho apenas  Classes  Operações  Propriedades  … 2013/2014 Fundamentos de Programação 6
    • 7.  Métodos e rotinas  Corpo apenas  Classes  Métodos auxiliares  Métodos enquanto implementação de operações  Atributos  … 2013/2014 Fundamentos de Programação 7
    • 8. 2013/2014 Fundamentos de Programação 8
    • 9. { if (m == 0 && n == 0) throw new IllegalArgumentException("Illegal call with " + "m = 0 and n = 0."); m = Math.abs(m); n = Math.abs(n); if (m == 0 || n == 0) return Math.max(m, n); int possibleGcd = Math.min(m, n); while (m % possibleGcd != 0 || n % possibleGcd != 0) possibleGcd--; return possibleGcd; } /** * Returns the greatest common divisor (GCD) of two integer numbers. * * @param m first of the two integer numbers whose GCD will be returned. * @param n second of the two integer numbers whose GCD will be returned. * @return the greatest common divisor of m and n. * @pre m ≠ 0 ∨ n ≠ 0 * @post gcd = gcd(m, n) */ public static int gcd(int m, int n) 2013/2014 Fundamentos de Programação 9 { if (m == 0 && n == 0) throw new IllegalArgumentException("Illegal call with " + "m = 0 and n = 0."); m = Math.abs(m); n = Math.abs(n); if (m == 0 || n == 0) return Math.max(m, n); int possibleGcd = Math.min(m, n); while (m % possibleGcd != 0 || n % possibleGcd != 0) possibleGcd--; return possibleGcd; } Interface: como se usa. Interface: o que faz, contrato. Implementação: como funciona.
    • 10. /** * Returns the greatest common divisor (GCD) of two integer numbers. * * @param m first of the two integer numbers whose GCD will be returned. * @param n second of the two integer numbers whose GCD will be returned. * @return the greatest common divisor of m and n. * @pre m ≠ 0 ∨ n ≠ 0 * @post gcd = gcd(m, n) */ public static int gcd(int m, int n) 2013/2014 Fundamentos de Programação 10 { if (m == 0 && n == 0) throw new IllegalArgumentException("Illegal call with " + "m = 0 and n = 0."); m = Math.abs(m); n = Math.abs(n); while (m != 0) { int temporary = m; m = n % m; n = temporary; } return n; } /** * Returns the greatest common divisor (GCD) of two integer numbers. * * @param m first of the two integer numbers whose GCD will be returned. * @param n second of the two integer numbers whose GCD will be returned. * @return the greatest common divisor of m and n. * @pre m ≠ 0 ∨ n ≠ 0 * @post gcd = gcd(m, n) */ public static int gcd(int m, int n) Implementação alternativa: funcionamento diferente. Mesma interface: usa-se da mesma forma, faz o mesmo.
    • 11. 2013/2014 Fundamentos de Programação 11
    • 12. private final double abscissa; private final double ordinate; { this.abscissa = abscissa; this.ordinate = ordinate; } { return abscissa; } { return ordinate; } { return Math.sqrt(abscissa * abscissa + ordinate * ordinate); } { return Math.atan2(ordinate, abscissa); } } 2013/2014 Fundamentos de Programação 12 public class Point { public Point(final double abscissa, final double ordinate) public double getAbscissa() public double getOrdinate() public double getRadius() public double getAngle() } private final double abscissa; private final double ordinate; { this.abscissa = abscissa; this.ordinate = ordinate; } { return abscissa; } { return ordinate; } { return Math.sqrt(abscissa * abscissa + ordinate * ordinate); } { return Math.atan2(ordinate, abscissa); } } Interface: • Como se usa. Interface em documentação (omissa): • O que representa. • Como se comporta. • Contratos. • Etc. Implementação: • Como funciona.
    • 13. public class Point { private double rho; private double theta; public Point(final double abscissa, final double ordinate) { rho = Math.sqrt(abscissa * abscissa + ordinate * ordinate); theta = Math.atan2(ordinate, abscissa); } public double getAbscissa() { return rho * Math.cos(theta); } public double getOrdinate() { return rho * Math.sin(theta); } public double getRadius() { return rho; } public double getAngle() { return theta; } } 2013/2014 Fundamentos de Programação 13 private final double rho; private final double theta; { rho = Math.sqrt(abscissa * abscissa + ordinate * ordinate); theta = Math.atan2(ordinate, abscissa); } { return rho * Math.cos(theta); } { return rho * Math.sin(theta); } { return rho; } { return theta; } } public class Point { public Point(final double abscissa, final double ordinate) public double getAbscissa() public double getOrdinate() public double getRadius() public double getAngle() } Implementação alternativa: • Funcionamento diferente. Mesma interface: • Usa-se da mesma forma!
    • 14.  Pode-se controlar acesso a membros de classes  Usam-se modificadores de acesso  public  protected  private  Java tem quatro categorias de acesso  Público – acesso sem restrição  Protegido  Por omissão ou privado ao pacote  Privado – acesso apenas no contexto da própria classe 2013/2014 Fundamentos de Programação 14
    • 15. Característica de classe Tipo Acesso Operações Interface Público Propriedades (operações inspectoras obtêm e operações modificadoras alteram) Interface Público Métodos auxiliares Implementação Privado Métodos enquanto implementação de operações Implementação Público Atributos Implementação Privados 2013/2014 Fundamentos de Programação 15
    • 16.  Propriedades são interface (inspectores e modificadores) public class Rational { … public int getNumerator() { … } public int getDenominator() { … } … } Rational rational = new Rational(1, 4); out.println(rational.getDenominator()); 2013/2014 Fundamentos de Programação 16 Por razões históricas, os inspectores das propriedades começam com o horrível prefixo get.
    • 17.  Atributos são implementação public class Rational { private int numerator; private int denominator; … } Rational rational = new Rational(1, 4); rational.denominator = 0; 2013/2014 Fundamentos de Programação 17
    • 18.  Métodos auxiliares são implementação public class Rational { … public Rational(final int numerator, final int denominator) { … reduce(); } … private void reduce() { final int gcd = IntegerUtilities.gcd(numerator, denominator); numerator /= gcd; denominator /= gcd; } … } Rational rational = new Rational(2, 8); rational.reduce(); 2013/2014 Fundamentos de Programação 18
    • 19.  Inicializações e atribuições afectam apenas referências!  Necessário construtor por cópia public class Point { … public Point(final Point other) { abscissa = other.getAbscissa(); ordinate = other.getOrdinate(); } … private final double abscissa; private final double ordinate; } Point a = new Point(1.0, -2.0); Point b = a; Point c = new Point(a); 2013/2014 Fundamentos de Programação 19 a (1; -2) b c (1; -2)
    • 20.  Operador == com referências verifica identidade e não igualdade!  Necessária operação! public class Point { … public boolean isEqualTo( final Point other) { return getAbscissa() == other.getAbscissa() && getOrdinate() == other.getOrdinate(); } … } Point a = new Point(1.0, -2.0); Point b = a; Point c = new Point(a); 2013/2014 Fundamentos de Programação 20 a (1; -2) b c (1; -2) b == a? Sim. c == a? Não! b.isEqualTo(a)? Sim. c.isEqualTo(a)? Sim! Mais tarde usaremos equals().
    • 21.  Encapsulação em Java  Abstracção  Módulos em Java  Interface vs. implementação  Modificadores de acesso public e private  Vantagens da encapsulação  Cópia de instâncias usando construtor  Igualdade entre instâncias usando operação 2013/2014 Fundamentos de Programação 21
    • 22.  Encapsulamento  Cópia de instâncias  Igualdade entre instâncias 2013/2014 Fundamentos de Programação 22