3. Características Básicas

Este capítulo apresenta as características básicas da linguagem, como identificadores, palavras chave, valores literais, tipos de dados e operadores.

3.1 Palavras chave e valores literais

Java possui 49 palavras chave, todas elas são escritas em minúsculas:

byte - short - int - long - char - boolean - double - float - public - private - protected - static - abstract - final - strictfp - transient - synchronized - native - void - class - interface - implements - extends - if - else - do - default - switch - case - break - continue - assert - const - goto - throws - throw - new - catch - try - finally - return - this - package - import - instaceof - while - for - volatile - super

Possui três identificadores que são valores literais:

null, false, true

Cada uma dessas palavras serão vistas mais adiante no tutorial.

3.2 Tipos primitivos

Existem somente oito tipos primitivos em Java, todo o resto é objeto. Estes tipos ficaram na linguagem pela sua velocidade de interação, e por isso não foram transformados em Objetos. Como não são objetos a sua declaração já cria a variável em memória não necessitando de construtores.

Nesta seção os tipos Array e String não são tratados, pois não são considerados tipos primitivos. Ambos são classes e serão tratadas no capítulo sobre classes.

3.2.1 Numéricos inteiros

Todos esses tipos possuem uma representação interna em complemento de dois. O valor default para esses atributos é 0 e cada vez que se usar uma constante numérica no código fonte ela será um int a não ser que se coloque a constante? L? no final do número.

byte - Tamanho de 8 bits com sinal. Valores de - 128 a + 127. short - Tamanho de 16 bits com sinal. Valores de - 32.768 a + 32.767.

int - Tamanho de 32 bits com sinal. Valores de - 2.147.483.648 a + 2.147.483.647.

long - Tamanho de 64 bits com sinal. Valores de - 9.223.372.036.854.775.808 a + 9.223.372.036.854.775.807.

Exemplo:

1.  100L = > long   2.    100 = > int  

3.    0L = > long  

4.    0 = > int   

Não existe os tipos unsigned, long int ou short int em Java.

3.2.2 Ponto flutuante

Os pontos flutuantes seguem a representação IEEE 754, sendo que 0.0 é o valor default. No código fonte, tudo o número com decimais será um float a não ser que o caractere ? d ? ou ? D ? estejam no final do número.

float - Tamanho de 32 bits com sinal. Valores de - 1.40239846E-45 a + 3.40282347E + 38 (com nove dígitos significativos de precisão).

double - Tamanho de 64 bits com sinal. Valores de - 4.94065645841246544E-324 a + 1.79769313486231570E + 308 (com 18 dígitos significativos de precisão).

Exemplo:

1.  100.0 = > float   2.    100.00d = > double   

3.    0 = > float   

4.    0f = > float  

5.    0d = > double   

3.2.3 Caractere

O caractere guarda o valor traduzido de um código ASCII. Seu valor default é o código zero, \ 0;

char - Caractere Unicode com tamanho 16 bits sem sinal. Valores possíveis 0 a 65535

O char também pode ser representado por um numero inteiro de 16 bits sem sinal, ou seja, pode-se atribuir à uma variável char o valor 100 ou o valor 65535, pois se está operando com os valores da tabela Unicode que representam caracteres de qualquer idioma.

3.2.4 Booleano

Tipos boleanos identificam verdadeiro ou falso e podem ser utilizados diretamente em expressões de retorno para testes como if, switch, while e for., porém não podem ser comparados com variáveis ou constantes numéricas como em C.

boolean - Valor indicando true ou false. Tamanho de 8 bit.

3.2.5 Valores padrão

Abaixo segue uma lista com os valores padrões de todos os tipos primitivos, sendo que não é necessário inicializar as variáveis com esses valores, a máquina virtual cuidará desse trabalho.

1.    * byte = 0;  2.    * short = 0;  

3.    * int = 0;  

4.    * long = 0;  

5.    * float = 0.0;  

6.    * double = 0.0;  

7.    * boolean = false;  

8.    * char = ` \ u0000 ';  

9.    * Object = null;   

Um objeto, como veremos mais adiante, é inicializado com valor null, pois ele necessita que a instância seja criada explicitamente, o que não ocorre em tipos primitivos.

3.3 Identificadores

Os identificadores em Java iniciam com uma letra, um sublinhado ? _ ? ou um sinal de dólar " $ " e podem possuir números após o primeiro caractere da palavra. Pela premissa de ser case-sensitive existe uma diferenciação entre letras maiúsculas e minúsculas. Identificadores válidos são: identificador, meu_Carro, MeuCarro2, _atributo, $bola _2seg

Identificadores usados para determinar nomes de variáveis, atributos de classe ou de instância, parâmetros e métodos.3.4 O operador de atribuição

O sinal de atribuição em Java é o " = " igual ao " = " do C e ao ": = " do Delphi. Vale deixar gravado que a comparação é feita com " = = " como no C. Uma atribuição é feita com a seguinte sintaxe:

1.   = ;   

Veja o exemplo:

1.  public class Atribuição {  2.      public static void main (String [] args) {  

3.         int x = 1;   

4.         int y = 5;  

5.      }  

6.    }   

No exemplo é atribuído as variáveis inteiras x e y os valores 1 e 5 respectivamente.

3.5 Literais

O valor literal é um valor escrito no código fonte e identificado como de um tipo primitivo.

1.  int x = 1; // literal inteiro   2.    char u = 'a'; // literal char  

3.    boolean b = true; // literal boolean  

4.    double d = 002.11d; // literal double   

Há três maneiras de representar literais numéricos inteiros em Java:

- octal (base 8). Representado com um 0 na frente de cada valor numérico. Exemplo:

1.  int x = 01;   2.    int x = 0931;   

3.    int x = 021;   

- hexadecimal (base 16). Representado com um 0x na frente de cada valor numérico. Exemplo:

1.  int quinze = 0xF; // 15 (decimal)   2.    int vinte_e_nove = 0x1D; // 29 (decimal)   

3.    int vinte_e_nove = 0x1D; // 29 (decimal)   

4.    int valor = 0xBAFAFA; // 12253946 (decimal)   

5.    int valor = 0XBaFaFa; / / 12253946 (decimal)   

- decimal (base 10). Representado normalmente como o primeiro exemplo.

Caracteres também possuem representação especial. Todo o caractere se encontra entre aspas simples, porém pode-se atribuir um valor inteiro ao caractere sem precisar de uma conversão explícita. Alguns exemplos são:

1.  char a = 'A'; // letra A  2.    char b = '&'; // caractere &  

3.    char c = '\u004D'; // letra M (Unicode)  

4.    char d = '\n'; // Pula de linha  

5.    char e = '\t'; // Tab  

6.    char f = '\r'; // Retorno de  carro    

7.    char g = '\b'; // Backspace   

8.    char h = '\f'; // FormFeed  

9.    char i = '\\'; // Barra   

10.    char j = '\''; // Apostrofo   

11.    char k = '\"'; // Aspas duplas   

12.    char l = 65; // char recebe o valor de um int   

13.    char m = (char) -1; // fora do intervalo, conversão explícita   

14.    char n = (char) 100000; // fora do intervalo, conversão explícita   

3.6 Conversões entre tipos primitivos

Existem duas maneiras de fazer conversões de tipos:

1. Conversão implícita, quando o tamanho de uma variável é maior que o tamanho da variável ou o valor que está sendo atribuído. Exemplo:

1. int y = 10;  2. nbsp;  long x = y;   

O tamanho de int é menor que o de long, portanto é perfeitamente aceitável.

2. Conversão explícita, quando o tamanho de uma variável é menor que o tamanho da variável ou o valor que está sendo atribuído. Exemplo:

1. long y = 10L;  2. nbsp;  int x = (int) y;   

O tamanho de long é maior que o de int, portanto necessita indicar uma conversão. Esta indicativa é feita pelo tipo da variável, que irá receber o valor, entre parênteses: (int). Se esta informação não for colocada, ocorreria um erro de compilação indicando tipos incompatíveis. Outra forma é usar as constantes de identificação de tipos para fazer uma conversão explícita, como em: long y = 10L;

3.7 Operadores aritméticos

Operadores aritméticos são aqueles que efetuam operações aritméticas em um ou mais tipos primitivos. A seguir são apresentados os operadores aritméticos unários, que atuam sobre um único identificador.

1.  Op  Nome            Uso        Descrição  2.    ++  Incremento  var++ / ++var  Retorna e adiciona / adiciona e retorna.  

3.    --  Decremento  var-- / --var  Retorna e subtrai / subtrai e retorna.   

4.    -   Negativo        -var       Inverte o sinal da variável   

5.    +   Positivo        +var       Não tem efeito.   

Abaixo estão os operadores aritméticos que atuam sobre duas variáveis.

1.  Op      Nome         Uso   Descrição   2.     +     Adição       x + y  Soma x com y.   

3.     -    Subtração     x - y  Subtrai y de x.   

4.     *  Multiplicação   x * y  Multiplica x por y.   

5.     /     Divisão      x / y  Divide x por y.   

6.     %      Resto       x % y  Resto da divisão de x por y.  

3.8 Operadores relacionais e lógicos

Os operadores relacionais e lógicos são utilizados em testes e condições de entrada em um fluxo do programa. Abaixo estão todos eles relacionados.

1.  Op            Nome               Uso           Descrição   2.     >         Maior que            x > y          x maior que y.   

3.     >=        Maior ou igual a     x >= y         x maior ou igual a y.   

4.     <         Menor que            x < y          x menor que y  

5.     <=        Menor ou igual a     x <= y         x menor ou igual a y.   

6.     ==        Igual a             x == y         x igual a y.   

7.     !=        Diferente de     x != y         x diferente de y.   

8.     !         NÃO lógico (NOT)      !y            contrário de y.   

9.     &&        E lógico (AND)     x && y         x e y.   

10.     ||        OU lógico (OR)     x ||y            x ou y.   

11.   instanceof  Verif Instância    x instanceof X   x é instância da classe X   

3.9 Operadores bitwise

Os operadores bitwise são aqueles que alteram o valor das variáveis em operações lógicas diretamente no processador, tornando-as muito mais performáticas. Estas operações são geralmente chamadas de ? tratamento por bits ? pois são operações que comparam e modificam a variável bit por bit.

1.  Op    Nome              Uso      Descrição   2.    ~     Inversão          ~x       Inversão dos bits de x.   

3.    &     E lógico         x & y     AND bit a bit entre x e y.   

4.    |     OU lógico        x | y     OR bit a bit entre x e y.   

5.    ^     OU excl. lógico  x ^ y     XOR bit a bit entre x e y.   

6.    <<    Desloc. a esq.   x << y    Desloc. a dir os bits de x, y vezes.    

7.    >>    Desloc. a dir.   x >> y    Desloca a direita os bits de x, y vezes.   

8.    >>>   Desloc. a dir.  x >>> y    Preenche zero a esquerda de x, y vezes.   

3.10 O operador de atribuição composto

Já foi apresentado o operador de atribuição " = ". Porém este operador pode funcionar em conjunto com outros operadores reduzindo o tempo de processamento de determinadas chamadas. O operador de atribuição composto junta um operador aritmético ou de bitwise com o operador de atribuição. É sempre utilizado na sintaxe var = var como no exemplo abaixo:

1.  public class OperadorAtribuicaoComposto {  2.      public static void main (String [] args) {  

3.        int x = 1;   

4.        x + = 5;  

5.      }  

6.    }   

Neste exemplo a variável inteira x é inicializada com 1 e na linha seguinte é realizado uma operação composta: A soma e atribuição. Esta instrução é semelhante a esta: x = x + 5;. O resultado em x será 6. Outros exemplos são:

1.  public class OperadorAtribuicaoComposto {  2.      public static void main (String [] args) {  

3.         int x = 1; // Atribui 1 a x   

4.         x += 5; // Equivalente a x = x + 5; x é igual a 6   

5.         x *= 2; // Equivalente a x = x * 2; x é igual a 12   

6.         x /= 2; // Equivalente a x = x / 2; X é igual a 6   

7.         x -= 3; // Equivalente a x = x - 3; x é igual a 3   

8.         x %= 5; // Equivalente a x = x % 5; x é igual a 3   

9.         x |= 4; // Equivalente a x = x | 4; x é igual a 7   

10.         x ^= 1; / / Equivalente a x = x ^ 1; x é igual a 6   

11.         x &= 255; / / Equivalente a x = x & 255; x é igual a 6  

12.         x <<= 2; / / Equivalente a x = x << 2;   x é igual a 24          

13.         x >>= 4;    // Equivalente a x = x > > 3; x é igual a 1  

14.         x >>>= 7; / / Equivalente a x = x > > > 7; x é igual a 0  

15.      }  

16.    }   

3.11 Precedência de operadores

Tabela de precedência de operadores em ordem decrescente, ou seja, o que está mais acima, ocorre antes.Precedência

1. + + - - + - ! (cast)  2. * / %  

3. + -  

4. << >> >>>  

5. <>< = > = instanceof  

6. = =! =  

7. &  

8. ^  

9. |  

10. &&  

11. | |  

12. ?:  

13. = * = / = % = + = - = << = >> = >>> = & = | =  

4 Comandos de decisão, repetição e desvio

Este capítulo apresentará o extremamente necessário para a construção de qualquer sistema em Java. Declaração de variáveis, comandos de decisão, repetição e desvio de fluxo no programa. 4.1 Declaração e Inicialização de VariáveisA declaração de variáveis em Java pode ser feita em qualquer local do código fonte desde que esteja dentro de uma classe. Quando a declaração da variável é feita globalmente, ou seja, na estrutura da classe, é dita que a variável é um atributo, caso contrário ela continua sendo chamada de variável. O escopo ou a vida de uma variável em Java dura de acordo com o bloco onde ela foi declarada. A variável é criada no primeiro acesso a ela e destruída após o interpretador sair do bloco de execução ao qual ela pertence.

Em Java a declaração de variáveis é feita pelo tipo e depois um identificador. A declaração muitas vezes é acompanhada pela inicialização a qual acrescenta o sinal de atribuição e um valor literal ou variável.

A declaração de uma variável é feita no formato:

1.   Tipo identificador [= valor_inicial];  

Observando o exemplo 4.1 pode-se identificar várias maneiras de declarar inicializar tipos primitivos e objetos. Na linha 3 existe uma declaração simples, ela está criando uma variável byte e o valor de bt será 0. Na linha 4 há a declaração de três variáveis do tipo short: sht1, sht2 e sht3. Todas as três serão inicializadas com zero. Na linha 5 existe a declaração de um inteiro i e a sua inicialização atribuindo o valor 9 para a variável. Na linha 6 há duas variáveis sendo criadas: f1 e f2, ambas receberão o mesmo valor 98.76. Na última linha existe a declaração de uma variável de tipo complexa String. String é a classe que armazena uma cadeia de caracteres sem tamanho definido em Java. No exemplo, ela está sendo inicializada com a cadeia " TESTE ". Exemplo:

1. public class DeclarandoVariáveis {  2.      int atributo = 9; // Declarando uma variável global => Atributo.  

3.     

4.      public void main(String[] args) {  

5.         byte bt;                  // Declaração simples  

6.         short sht1, sht2, sht3; // Declaração múltipla  

7.         int i = 9;              // Declaração e inicialização  

8.         float f1, f2 = 98.76    // Declaração e inicialização múltipla  

9.         String str = "TESTE"    // Declaração e criação de um objeto String  

10.      }  

11.   }   

4.2 Instruções de Desvio

Linguagens de alto nível implementam várias estruturas de controle do fluxo do programa para facilitar o desenvolvimento de programas e promover um melhor estilo de programação. Os comandos de seleção e repetição são mais empíricos do que os comandos tradicionais em linguagem de máquina.

Java possui duas instruções de desvio condicionais mais uma palavra reservada que não deve ser usada. Todas elas existem em várias outras linguagens e plataformas.

4.2.1 Comando: if

O comando if executa um trecho de código apenas uma vez, dependendo de sua condição. A sintaxe segue a sintaxe abaixo.

1. if ( <condição>  ) {  2.     <comandos>  

3.  } else {  

4.     <comandos>      

5.  }  

A condição é uma expressão da linguagem java e pode ser qualquer conjunto de operações que retornem um valor booleano. Ex: (i > = 0) ou (a = = 5 & & b! = 5 | | c = = a) O " comandos 1 " e " comandos 2 " são um conjunto de um ou mais comandos da linguagem Java. No caso de ser apenas um comando o uso de {} não é necessário.

Se a condição for verdadeira o interpretador executará o " comandos 1 " caso contrário o bloco " comandos 2 " será executado. Exemplo:

1. public class ExemploIf {  2.   public static void main(String[] args) {  

3.     int i = 8;  

4.     // If que dirá se o valor do i é igual a 1 ou igual a dois.  

5.     if (i \% 2)  

6.       System.out.println("Oito é divisível por dois");  

7.     else  

8.       System.out.println("Oito não é divisível por dois");  

9.          

10.     // Verifica se o nome é Vitor.  

11.     String nome = "Vitor";  

12.     if (nome.equals("Vitor")) {  

13.       System.out.println("Nome é Vitor");  

14.     } else {  

15.       System.out.println("Nome não é Vitor");  

16.     }     

17.   }  

18. }  

No primeiro if do exemplo é testado se o valor de i é divisível por 2, ou seja, se valor de i é par. Se for divisível, é impresso o texto Oito é divisível por dois, caso contrário é impresso o texto Oito não é divisível por dois na linha de comando.

No segundo exemplo é feito um teste para saber se a variável String nome é igual a Vitor. Em comparação de objetos sempre usa-se o método equals. Se o valor de nome for Vitor é impresso Nome é Vitor, caso contrário é impresso Nome não é Vitor.

4.2.2 Comando: switch

O comando switch é o mesmo do C e é semelhante ao case do Delphi. Permite selecionar o bloco de código a ser executado baseado no teste lógico de uma expressão. O switch é a forma evoluída para o if, podendo tratar mais de dois blocos de execução.

Sintaxe:

1. switch ( <expressão> ) {  2.    case <valor1>:<comandos 1>  

3.    [break;]  

4.    case <valor2>:<comandos 2>  

5.    [break;]  

6.    case <valor3>:<comandos 3>  

7.    [break;]  

8.    case <valor4>:<comandos 4>  

9.    [break;]    

10.    ...         

11.    default: <comandos default>  

12. }  

O comando switch executa a expressão e compara o valor encontrado com os valores: , , , etc. Quando encontra a igualdade ele executa o bloco de comandos daquele valor. A execução continuará até o final do switch ou até que ele encontre um break;. Exemplos:

1. public class ExemploSwitch {  2.   public static void main(String[] args) {  

3.     int i = 2;  

4.     // Switch que irá imprimir na tela o valor 2  

5.     switch (i) {  

6.       case 1 : System.out.println("Valor de i é 1");  

7.       break;   

8.       case 2 : System.out.println("Valor de i é 2");  

9.       break;   

10.       case 3 : System.out.println("Valor de i é 3");  

11.       break;   

12.       default: System.out.println("Default");  

13.     }  

14.       

15.     // Switch que irá imprimir na tela o valor "Vitor"  

16.     String nome = "Vitor";  

17.     switch (nome.hashcode()) {  

18.       case "Vitor".hashCode() : System.out.println("Valor de nome é Vitor");  

19.       break;   

20.       case "Paulo".hashCode() : System.out.println("Valor de nome é Paulo");  

21.       break;   

22.       default: System.out.println("Default");  

23.     }      

24.   }  

25. }  

Não é necessário utilizar as chaves ({}) para delimitar um bloco de comandos, pois o interpretador executará todos eles até encontrar um break ou o switch finalizar.

A única limitação do switch é que a deve retornar um valor numérico inteiro, qualquer um de seus quatro tipos primitivos. O switch não funciona com String, float, char e boolean por exemplo. E é por este motivo que no segundo switch do exemplo é

utilizado o método hashcode (), que retorna um código inteiro único para cada String diferente.

4.2.3 Comando: goto

Há um consenso entre os desenvolvedores de software de que instruções goto devem ser usadas somente para criar estruturas de controle, de seleção ou repetição, caso elas não existam na linguagem trabalhada. E é exatamente por isso que, embora a palavra goto seja uma palavra reservada do Java, ela não pode ser utilizada, o compilador Java acusará erro se encontrá-la no código.

Os especialistas afirmam que o goto polui o código fonte e se não for utilizado adequadamente pode se tornar um problema maior do que o próprio software.

4.3 Laços

Laços controlam uma repetição de execução de acordo com uma condição imposta. Em Java, assim como tantas outras linguagens, existem três tipos de laço: for, while e do.. while.

4.3.1 Comando: for

O comando for cria um laço de repetição no fluxo do programa baseado em três parâmetros:

expressão inicial: Onde é executado apenas uma vez, na entrada do laço. condição: É executado a cada iteração do laço e determina quando o programa

deve sair do mesmo. Caso a condição seja verdadeira, repete-se os do laço uma vez, caso seja falsa, o programa pula para a próxima instrução seguinte ao laço.

incremento: É uma operação normal, executada a cada iteração. Geralmente é usada para incrementar contadores ou configurar variáveis.

Sintaxe:

1. for (<expressão inicial>; <condição>; <incremento>) {  2.    <comandos>  

3. }  

Exemplos:

1. public class ExemploFor {  2.   public static void main(String[] args) {  

3.     for (int i=0; i<10; i++) {  

4.       System.out.println("Contador é " + i);  

5.     }  

6.   

7.     for (;;) {  

8.       System.out.println("Laço infinito.");  

9.     }  

10.   }  

11. }  

O primeiro for do exemplo acima irá apresentar 10 mensagens indicando o contador de 0 até 9. Quando o valor do inteiro i ser igual a 10 o interpretador java alternará o fluxo

para o início do outro for.

No segundo for do exemplo o código entra num laço infinito, ou seja o programa não termina, sequer sairá do laço, já que não existe condição para que tal evento ocorra.

4.3.2 Comando: while

O comando while é utilizada quando não se quer que o corpo do laço seja necessariamente executado. A expressão de comparação é avaliada antes que o laço seja executado, enquanto ela for verdadeira os são repetidos.

Sintaxe:

1. while (<condição>) {  2.    <comandos>  

3. }  

Exemplos:

1. public class ExemploWhile {  2.   public static void main(String[] args) {  

3.     int i=0;  

4.     while(i++<10) {  

5.       System.out.println("Contador é " + i);  

6.     }  

7.   

8.     while(true) {  

9.       System.out.println("Laço infinito.");  

10.     }  

11.   }  

12. }  

Assim como nos exemplos com o comando for, o primeiro exemplo imprime contadores de 0 até 9 e o segundo é um laço infinito, pois o resultado da condição sempre será verdadeiro.

4.3.3 Comando: do.. while

O comando do.. while é utilizada quando se quer que o corpo do laço seja executado pelo menos uma vez. A expressão de comparação é avaliada depois que o laço foi executado, enquanto ela for verdadeira os são repetidos.

Sintaxe:

1. do {  2.    <comandos>  

3. } while (<condição>);  

Exemplos:

1. public class ExemploDoWhile {  2.   public static void main(String[] args) {  

3.     int i=0;  

4.     do {  

5.       System.out.println("Contador é " + i);  

6.     } while(++i<10)  

7.   

8.     do {  

9.       System.out.println("Laço infinito.");  

10.     } while(true);  

11.   }  

12. }  

Assim como nos exemplos anteriores, o primeiro exemplo do comando do.. while imprime contadores de 0 até 9 e o segundo é um laço infinito, pois o resultado da condição sempre será verdadeiro. Embora a diferença entre os dois comandos while sejam mínimas, cada uma é utilizada em uma determinada ocasião.

4.4 Comandos: break e continue

É a declaração de desvio usada para sair de um laço antes do normal. O tipo determina para onde é transferido o controle. O break é transfere o controle para o final de uma construção de laço (for, do, while ou switch). O laço vai encerrar independentemente de seu valor de comparação e a declaração após o laço será executada. Exemplo:

1. int i = 0;  2. while (true) {  

3.   System.out.println(i);  

4.   if ( i++ >= 10 )   

5.     break;  

6. }  

Este exemplo imprime os valores da variável i de 0 até 9.

A declaração continue faz com que a execução do programa volte imediatamente para o início do laço, porém para a próxima interação. O continue faz o interpretador pular para a próxima iteração e obriga-o a testar a condição. Exemplo:

1. for (int i = -10; i<10; i++) {  2.   if ( i == 0 )  

3.     continue;  

4.   System.out.println(i);  

5. }  

No exemplo, é impresso os valores de - 10 até 9 pulando o número zero.

Chegamos ao final de mais uma etapa. Na próxima veremos um pouco sobre Orientação a Objetos.

Java?

Home > Artigos > Java em Geral >

Tutorial Java 3: Orientação a Objetos

Publicado por Tutoriais Admin em 21/06/2010 - 205.712 visualizações

comentários: 4

Sugestão de Livro do JavaFree para os iniciantes em Java

5. Orientação a Objetos

Java é uma linguagem orientada a objetos e, com isso, não é possível desenvolver nenhum programa sem seguir tal paradigma. Um sistema orientado a objetos é composto por um conjunto de classes e objetos bem definidos que interagem entre si, de modo a gerar o resultado esperado.

5.1 O que é?

O avanço das tecnologias na área de análise, projeto, desenvolvimento e qualidade de software permite que aplicações mais flexíveis e poderosas sejam construídas. A necessidade de integrar estas aplicações criou uma nova metodologia de análise e desenvolvimento: a Orientação à Objetos.

A Orientação à Objetos modela o mundo real com classes e instâncias. Cada classe é a estrutura de uma variável, ou seja, um tipo de dado. Nela, são declarados atributos e métodos que poderão ser executados ou acessados nas instâncias da mesma classe. As

classes possuem uma função muito importante na modelagem orientada a objetos, elas dividem o problema, modularizam a aplicação e baixam o nível de acoplamento do software.

Variáveis de uma classe são chamadas de instâncias de classe. Por exemplo: Se existe uma classe Pessoa existe a instância (variável) pessoa que é do tipo Pessoa. Um Objeto, ou instância, é uma entidade cujas informações podem incluir desde suas características até suas atividades, ou seja, uma abstração de um domínio de um problema.

Abaixo há uma série de definições sobre a arquitetura de orientação a objetos em Java.

Pacote: Conjunto de classes e demais arquivos que possuem interesses comuns ou atuam com dependências entre si. Fisicamente são pastas do sistema operacional.

Instância, objeto: Uma variável do tipo de uma classe.

Construtor: Responsável por iniciar a criação e inicialização de uma instância de classe.

Método: Funções referenciados aquela classe.

Modificador de acesso: Descreve que outras classes podem ter acesso a classe que está se criando. Também é usado para indicar que uma classe pode ser acessada de fora de seu pacote.

Hierarquia de classes: Um grupo de classes que estão relacionadas por herança.

Superclasse: É a classe que é estendida por uma determinada classe.

Subclasse: É a classe que estende determinada classe.

Classe base: A classe de determinada hierarquia que é uma superclasse de todas as outras classes. A classe? pai de todas?

5.2 Criando a primeira classe

Nesta apostila já foram criadas várias classes demonstrando outras funcionalidades da linguagem. Nos exemplos anteriores todo o código que continha um public class declarava uma classe. Porém, os exemplos anteriores tinham propósitos de explicar cada tópico, e portanto não faziam muito sentido. Neste exemplo, será construído uma classe Pessoa, que manterá os dados e as ações relativas aos dados de pessoa.

1. public class Pessoa {  2.   String nome;  

3.   Date nascimento;  

4.   double dinheiroNaCarteira;  

5.     

6.   public Pessoa(String nome, Date nasc) {  

7.     this.nome = nome;  

8.     this.nascimento = nasc;  

9.   }  

10.     

11.   public void gastar(double valor) {  

12.     dinheiroNaCarteira -= valor;  

13.   }  

14.     

15.   public void receber(double valor) {  

16.     dinheiroNaCarteira += valor;  

17.   }  

18. }  

A classe pública Pessoa acima possui três variáveis, também chamados de atributos de instância: nome, nascimento, dinheiroNaCarteira. Esses atributos serão criados a cada nova instância de Pessoa que existir no sistema. Há, também, dois métodos: gastar (double valor) e receber (double valor). Eles retiram e incluem dinheiro na carteira da Pessoa respectivamente.

Entre eles existe a definição de um construtor: public Pessoa (String nome, Date nasc). O construtor é um método sem retorno, invocado quando ocorre a criação de um Objeto. Esta classe pessoa só pode ser criada passando dois parâmetros: o nome e a data de nascimento. Se este método não existisse, o java criaria um construtor padrão, sem

parâmetros, para que a classe possa ser instanciada.

Algumas classes precisam evitar ser instanciadas, para ter essa proteção cria-se um construtor privado que não recebe parâmetro e também não possui corpo. É construído para evitar que o Java crie o construtor default.

Não é necessário definição de atributos, métodos ou construtores para que uma classe possa ser compilada. A declaração abaixo é válida, o javac compila corretamente e pode-se criá-la na aplicação, mesmo que sem nenhum método, construtor ou atributo:

public class NãoFazNada { }

O código abaixo usa a classe Pessoa como um exemplo de aplicação Orientada a Objetos.

1. public class GerenciadorDePessoas {  2.   public static void main(String args[]) {  

3.     // Cria uma classe que formata datas.   

4.     // É capaz de formatar de String para uma   

5.     // Date e de um Date para um String.  

6.     SimpleDateFormat formatador =   

7.         new SimpleDateFormat("dd/MM/yyyy");  

8.     

9.     // Cria um Objeto de Pessoa.  

10.     Pessoa pVitor;  

11.     pVitor = new Pessoa("Vitor Fernando Pamplona",  

12.         formatador.parse("07/11/1983"));   

13.       

14.     // Vitor Recebeu 1000 reais  

15.     // Inclui R$ 1000 na carteira da   

16.     // pessoa p criada na linha anterior  

17.     pVitor.receber(1000.00);   

18.       

19.     // Cria um outro objeto de pessoa, o João  

20.     Pessoa pJoão = new Pessoa("João da Silva",   

21.         formatador.parse("18/02/1970"));   

22.       

23.     // João recebeu R$ 500 e gastou R$ 100  

24.     pJoão.receber(500.00);  

25.     pJoão.gastar(100.00);  

26.   }  

27. }  

Primeiramente é criado um formatador de datas para que se possa converter uma data formatada em String em um tipo Date do Java. Este formatador é uma instância da classe SimpleDateFormat e, como qualquer outra criação de objeto, usa o comando new para criar uma instância.

Na linha seguinte, existe a declaração da variável pVitor que é da classe Pessoa. Esta variável ainda não está criada, portanto o valor que ali se encontra é null. Após, é criado a variável, ou melhor, a instância da classe Pessoa, com escopo do método. Esta instância já é inicializada com o nome Vitor Fernando Pamplona e a data de nascimento 07 / 11 / 1983. Na linha abaixo é invocado o método receber da classe Pessoa passando como parâmetro o double 1000.00.

5.3 Modificadores

Em Java existem uma série de palavras-chave que se comportam como modificadores de classes, métodos e atributos. Alguns desses modificadores já foram usados nesta apostila como a palavra-chave public, por exemplo. Um modificador pode ser utilizado antes da palavra class, antes do retorno de um método ou antes da declaração de um atributo.

Abaixo segue uma tabela com todos os modificadores de acesso do Java. A ordem de declaração dos modificadores não importa.

1. Palavra-chave    Em uma classe    Em um m étodo    Em um atributo  2.            

3. public    Acesso total    Acesso total    Acesso total.  

4.            

5. private    Não aplicável    Acesso pela classe    Acesso pela classe  

6.            

7. protected    Não aplicável    Acesso pelo pacote    Acesso pelo pacote  

8.            

9. default    Somente pacote    Acesso pelo pacote    Acesso pelo pacote  

10.            

11. abstract    Não instância    Deve ser sobrescrito    Não aplicável.  

12.            

13. final    Sem herança    Não pode ser sobrescrito    CONSTANTE..  

14.            

15. static    Não aplicável    Acesso pela classe    Acesso pela classe  

16.            

17. native    Não aplicável    Indica código nativo    Não aplicável  

18.            

19. transient    Não aplicável    Não aplicável    Cache  

20.            

21. synchonized    Não aplicável    Sem acesso simultâneo.    Não aplicável  

5.4 Métodos

Um método em Java é uma sub-rotina semelhante as funções de C e Pascal. Os métodos têm um retorno e podem conter parâmetros. A Sintaxe de um método é a seguinte:

1. [modif] <retorno> <nome> ([<tipo param>],[...]) {   2.   <corpo do método>   

3. }  

Ao declarar um método é possível adicionar modificadores, vistos na seção anterior, antes de informar o tipo de retorno. O modificador estático declara que o método terá um determinado tipo de comportamento dentro do programa orientado a objetos. Na declaração de um método os modificadores precedem o tipo de retorno, que precede o nome do método e a lista de parâmetros. O corpo do método é colocado entre chaves.

Buscando o exemplo da classe pessoa:

1. //<modif> <ret> <nome> <parametro>  2.   public  void  gastar(double valor) { // Corpo  

3.     dinheiroNaCarteira -= valor;  

4.   }  

O corpo do método pode conter declarações de variáveis e comandos. As variáveis não

ficam restritas a declaração somente antes dos comandos, como acontece em C ou em um local pré-determinado como em Pascal, ao contrário, podem ser declaradas em qualquer lugar. O tipo de retorno de um método pode ser primitivo ou de referência, ou como no método main, pode ser void, ou seja, não retorna nada.

Em Java todos os argumentos são passados por valor. Não existe passagem por referência. Se for variável primitiva o valor da variável é passada no parâmetro e pode ser alterada a vontade dentro da função que nada sofrerá a variável externa. Com objetos o que muda é que o valor passado no parâmetro da função é a referência para o objeto, ou seja, se um objeto for alterado dentro da função, o objeto externo também será alterado, exceto nas instruções objeto = null;

5.5 Interfaces

Interfaces foram concebidas para criar um modelo de implementação aumentando o baixo acoplamento entre determinadas partes de um software. Uma interface não pode possuir atributos de instância e nem métodos com implementação, mas pode possuir atributos de estáticos (de classe) e cabeçalhos de métodos que deverão ser desenvolvidos nas classes que implementarão a interface.

Muitas vezes as interfaces representam ações ou papéis para as classes. Um exemplo comum de interface é a Serializable que se encontra dentro do pacote java.io e é muito utilizada em aplicações corporativas. Quando uma classe implementa Serializable ela não precisa implementar nenhum método definido na interface, mas com esta ação o programador indica ao java que a classe pode ser serializada, transformada em um conjunto de bits para serem armazenados ou transmitidos. A serialização de uma instância armazena todos os seus dados e consegue criar um objeto semelhante na desserialização.

O uso de interfaces é semelhante ao de classes como mostrado abaixo.

1. public interface Impressao {  2.    public void imprimir();  

3. }  

4.   

5. public class Pessoa implements Impressao {  

6.    private String nome;  

7.    ...  

8.    public void imprimir() {  

9.       Impressora imp = new Impressora("LPT1");  

10.       imp.print("Pessoa: " + nome);  

11.       ...  

12.    }  

13. }  

14.   

15. public class Documento implements Impressao {  

16.    private String número;  

17.    ...  

18.    public void imprimir() {  

19.       Impressora imp = new Impressora("LPT1");  

20.       imp.print("Documento: " + número);  

21.       ...  

22.    }  

23. }  

No exemplo acima é possível identificar uma interface Impressão que é implementada pela classe Pessoa e pela classe Documento. Essas duas classes foram obrigadas a implementar o método public void imprimir () definido na interface. Se isso não acontecesse o javac, o compilador do java, não permitiria a compilação das classes.

Para implementar uma interface, usa-se a palavra-chave implements seguida do nome da interface, ou interfaces, visto que não há limite para quantidade de classes em implementação.

É correto afirmar que as classes ganharam um papel, uma ação de impressão, e estão aptas a executar todos os ítens necessários para realizar tal tarefa.

5.6 Abstract Class

Uma classe abstrata é quase uma interface, com a exceção que ela pode conter implementações. Uma classe abstrata é usada para manter alguma programação nas

classes ? Pai ?, porém não pode ser instanciada. Para ser utilizada como instância, uma classe abstrata deve ser estendida por uma classe não abstrata.

1. public abstract class Veículo{  2.    private String nome;  

3.    private String marca;  

4.    private String modelo;  

5.      

6.    // sets e gets  

7.      

8.    public abstract void andar();  

9. }  

10.   

11. public class  Carro extends  Veículo {  

12.    public void andar() {  

13.       acelerar();  

14.    }  

15.      

16.    private void acelerar() {  

17.       ...  

18.    }  

19. }  

20.   

21. public class Bicicleta extends Veículo {  

22.    public void andar() {  

23.       pedalar();  

24.    }  

25.      

26.    private void pedalar() {  

27.       ....  

28.    }  

29. }  

Como é possível observar no exemplo acima, a classe Veículo não pode ser instanciada por ser abstrata, e ela ganhou esta característica por conter métodos abstratos, no caso o método andar (). Por este motivo, foram criadas duas classes estendendo Veículo: Carro e Bicicleta. Ambas implementam a sua maneira de andar.

Para criar uma extensão de qualquer classe, usa-se a palavra-chave extends. O Java não permite a herança múltipla, como em C, portanto não é possível estender de duas ou mais classes. A solução deste problema é trabalhar com interfaces.

5.7 this e super

Estas duas palavras-chave da linguagem são aplicadas a métodos não estáticos, ou seja, de instância. A this é utilizada para referenciar variáveis ou métodos da instância atual e o super é utilizada para associar a métodos da classe ? pai ?. Por exemplo:

1. public class Pai {  2.   public int lançar(int numero) {  

3.     return 6 \% numero;  

4.   }  

5. }  

6.   

7. public class Filho extends Pai {  

8.   private int numero;  

9.   ...  

10.   public int lançar(int numero) {  

11.     if (numero == 0) {  

12.       return this.numero;  // retorna o atributo da classe  

13.     }  

14.     super.lançar(numero); // Chave o lançar da classe pai.  

15.   }   

16. }  

A classe Pai possui um método lançar retornando um inteiro. A classe filho, que estende de Pai foi criada para tratar uma divisão por zero que poderá ocorrer na classe Pai. Portanto, se for zero, retorna um número predefinido como atributo na classe Filho, caso contrário retorna o resultado do cálculo da classe Pai. Este é um excelente exemplo de polimorfismo e sobrescrita de métodos que veremos a seguir.

O Java associa automaticamente a todas as variáveis e métodos referenciados com a palavra this. Por isso, na maioria dos casos torna-se redundante o uso em todas as variáveis da palavra this. Existem casos em se faz necessário o uso da palavra this. Por exemplo, você pode necessitar chamar apenas uma parte do método passando uma instância do argumento do objeto. (Chamar um classe de forma localizada);

5.8 Sobrescrita e Sobrecarga

O Java permite que você tenha métodos com o mesmo nome, mas com assinaturas diferentes, isto chama-se sobrecarga. O interpretador determinará qual método deve ser invocado pelo tipo de parâmetro passado. Os trecho abaixo é válido para uma compilação Java.

1. ...  2.   public void print( int i )   { ... }  

3.   public void print( float f ) { ... }  

4.   public void print( String s) { ... }  

5. ...    

Quando você escreve o código para chamar um desses métodos, a chamada deverá coincidir com tipos de dados da lista de parâmetros de algum dos métodos.

Diferente da sobrecarga, a sobrescrita acontece quando um método existe em uma classe ? pai ? e é reescrito na classe ? filha ? para alterar o comportamento. A assinatura do método deve ser igual na classe ? pai ? e na classe ? filha ?. Como um exemplo abaixo está o código desenvolvido na seção this e super.

1. public class Pai {  2.   public int lançar(int numero) {  

3.     return 6 \% numero;  

4.   }  

5. }  

6.   

7. public class Filho extends Pai {  

8.   public int lançar(int numero) {  

9.     if (numero == 0) {  

10.       return this.numero;  // retorna o atributo da classe  

11.     }  

12.     super.lançar(numero); // Chama o lançar da classe pai.  

13.   }   

14. }  

O método public int lançar (int numero) existe na classe filha e na pai, o primeiro a ser invocado é o Filho, e, via a palavra chave super, o interpretador chamará o método pai. Caso não houver o comando super.lançar (numero); o método pai não seria invocado.

5.9 Cast ou conversão de Objetos

O cast ou a conversão de objetos em java é realizada de duas maneiras, de acordo com a conversão de tipos primitivos: implícito e explícito. Primeiramente, toda a classe ? filha ? pode ser associada a uma declaração de class ou interface ? pai ?. Esta é a forma implícita, pois não necessita de nenhum recurso para ser efetuado, como no exemplo abaixo:

1. ...  2. Pai objeto = new Filho();  

3. ...  

No exemplo, o objeto filho é declarado como uma instância de Pai. O inverso deste caso ocorre quando tem-se um objeto ? pai ? e sabe-se que ele é uma instância de determinada classe ? filho ?. Esta forma é a explícita, pois é necessário informar ao compilador, qual a classe que deseja-se fazer o cast.

1. ...  

2. Pai objeto = new Filho();  

3. ...  

4. Filho objFilho = (Filho)objeto;  

5. ...  

No exemplo, o objeto é declarado como sendo instância de Pai, mas é criado uma instância de Filho. Na linha seguinte, é associado a uma variável declarada como Filho o valor de objeto, que foi declarado como Pai mas é possível saber que ele é um Filho.

5.9.1 Operador instanceof

O operador instanceof é utilizado para casts explícitos que não se tem conhecimento da classe real do objeto. Por exemplo:

1. ...  2. public void write(Collection c) {  

3.    if (c instanceof List)  

4.       write((List) c);  

5.    else   

6.       write((Set) c);  

7. }  

8. ...  

No exemplo, a instância de Collection é testada para verificar se é um List ou um Set. De acordo com o valor dela, é chamada uma função write usando sobrecarga de métodos.6 Tratamento de Exceções

As exceções em Java são classes que herdam de java.lang.Throwable. Basicamente existem três tipos de exceções que são herdadas de Throwable:

Error: Exceção grave que normalmente não pode ser tratado, como falhas físicas e condições anormais de funcionamento.

Exception: Exceções genéricas que devem ser tratadas utilizando declarações throws ou criar o tratamento para a exceção com try catch.

RuntimeException: São exceções que podem ser lançadas durante a execução da JVM. Podem ser tratadas, porém não precisam ser tratadas com throws ou com try catch

Em Java pode-se escolher onde se quer tratar a exceção. Se for para tratar no mesmo método que ela ocorreu, usa-se a instrução:

1. try {   2.   <comandos>   

3. } catch (<Exceção>) {  

4.   <comandos>  

5. } catch (<Outra Exceção>) {  

6.   <comandos>  

7. } finally {  

8.   <comandos>  

9. }  

A instrução try, como seu nome já fala, tenta executar um bloco de comandos. Ao ocorrer qualquer erro a JVM passará o controle para um dos catch, o que mais se apropriar para a exceção lançada.

Se a JVM não encontrar um catch apropriado e se houver uma cláusula finally ela é executada, se não houver um finally o Java repassa a exceção para o método que chamou este, e assim continua até que a exceção seja simplesmente lançada na tela para o usuário.

6.1 Instrução throws

As classes que herdam de Exception precisam ser mapeadas como possibilidade de erro no código Java. Quem controla essa obrigatoriedade é o compilador. Por exemplo, a classe java.sql.SQLException é utilizada para tratamento nas exceções de SQL quanto conecta-se a um banco de dados. Esta classe precisa ser obrigatoriamente testada, caso contrário o programa não compila.

Para tratá-la pode-se usar a instrução try no mesmo método, porém, as vezes, é necessário que essa execução seja tratada no método que chamou este. Neste caso, coloca-se a instrução throws na assinatura do método afirmando para o compilador que os métodos que chamarem este devem tratar SQLException obrigatoriamente.

1. ....  2. public void salvaObjeto(Cliente c) {  

3.   try {  

4.     abreTransação();  

5.     incluiNoBanco(c); // throws SQLException   

6.     commitTransação();  

7.   } catch (SQLException e) {  

8.     System.out.println("Erro ao salvar um cliente. " + e.getMessage());  

9.   }  

10. }  

1. public void incluiNoBanco(Cliente c) throws SQLException {  2.   ...  

3.   banco.execute("INSERT INTO CLIENTE (....) values (....)");  

4.   ...  

5. }  

No exemplo, o compilador obriga que a função salvaObjeto trate a exceção SQLException.

6.2 Lançando uma exceção

Para lançar uma exceção usa-se a instrução throw, diferente de throws visto na seção anterior. No exemplo abaixo o parâmetro nome da função setNome necessita estar preenchido e ser diferente de. Caso isso não aconteça é lançada uma exceção da classe IllegalArgumentException. Como a java.lang.IllegalArgumentException herda de RunTimeException ela não precisa ser tratada, mas se ocorrer aparecerá o erro para o usuário.

1. public void setNome(String nome) {  2.   if (nome == null || nome.equals("")) {  

3.      throw new IllegalArgumentException("Nome deve ser preenchido").  

4.   }  

5.   this.nome = nome;  

6. }  

É isso aí. Espero que tenham gostado do tutorial, pois deu um trabalhão para escrever isso tudo! hehe. Se quiser continuar a aprender sobre java, leia os tutoriais para certificação de SCJP do Kuesley nos links abaixo: Tutoriais para Certificação Java