Baixe Apostila Java e outras Notas de estudo em PDF para Informática, somente na Docsity! Caelum - Java e Orientação a Objetos Índice Capítulo 1: Como aprender Java.........................................................................1 1.1 - Falando em Java......................................................................................1 1.2 - O que é realmente importante?.............................................................. 1 1.3 - Sobre os exercícios................................................................................. 2 1.4 - Tirando dúvidas.......................................................................................2 1.5 - Sobre o curso.......................................................................................... 2 1.6 - Sobre os autores..................................................................................... 2 Capítulo 2: O que é Java..................................................................................... 4 2.1 - Java..........................................................................................................4 2.2 - Máquina Virtual...................................................................................... 5 2.3 - Instalando o Java.....................................................................................6 2.4 - Compilando o primeiro programa...........................................................7 2.5 - Executando seu primeiro programa........................................................8 2.6 - O que aconteceu?....................................................................................8 2.7 - Exercícios................................................................................................9 2.8 - O que pode dar errado?.......................................................................... 9 2.9 - Um pouco mais......................................................................................10 2.10 - Exercícios............................................................................................10 Capítulo 3: Variáveis primitivas e Controle de fluxo........................................ 11 3.1 - Declarando e usando variáveis............................................................. 11 3.2 - Tipos primitivos e valores..................................................................... 13 3.3 - Exercícios..............................................................................................13 3.4 - Casting e promoção.............................................................................. 14 3.5 - O If-Else.................................................................................................16 3.6 - O While..................................................................................................18 3.7 - O For..................................................................................................... 18 3.8 - Exercícios..............................................................................................19 3.9 - Controlando loops................................................................................. 19 3.10 - Escopo das variáveis...........................................................................19 3.11 - Um bloco dentro do outro................................................................... 20 3.12 - Um pouco mais....................................................................................20 3.13 - Exercícios............................................................................................20 3.14 - Desafios...............................................................................................21 Capítulo 4: Orientação a objetos básica........................................................... 23 4.1 - O problema............................................................................................23 4.2 - Criando um tipo.................................................................................... 23 4.3 - Uma classe em Java.............................................................................. 24 4.4 - Criando e usando um objeto................................................................. 25 4.5 - Métodos com retorno............................................................................26 4.6 - O método transfere().............................................................................27 4.7 - Objetos são acessados por variáveis referências!................................ 27 4.8 - Continuando com atributos...................................................................29 4.9 - Uma Fábrica de Carros.........................................................................31 4.10 - Um pouco mais....................................................................................32 4.11 - Exercícios............................................................................................32 4.12 - Desafios...............................................................................................34 4.13 - Fixando o conhecimento..................................................................... 34 Capítulo 5: Um pouco de arrays....................................................................... 36 i Caelum - Java e Orientação a Objetos 5.1 - O problema............................................................................................36 5.2 - Arrays de referências............................................................................36 5.3 - Percorrendo uma array.........................................................................37 5.4 - Percorrendo uma array no Java 5.0...................................................... 38 5.5 - Um pouco mais......................................................................................38 5.6 - Exercícios..............................................................................................38 5.7 - Desafios.................................................................................................40 5.8 - Testando o conhecimento..................................................................... 40 Capítulo 6: Modificadores de acesso e atributos de classe.............................. 41 6.1 - Controlando o acesso............................................................................41 6.2 - Getters e Setters................................................................................... 44 6.3 - Exercícios..............................................................................................45 6.4 - Construtores..........................................................................................46 6.5 - O Motivo................................................................................................47 6.6 - Atributos de classe................................................................................48 6.7 - Um pouco mais......................................................................................49 6.8 - Exercícios..............................................................................................49 6.9 - Desafios.................................................................................................50 Capítulo 7: Orientação a Objetos – herança, reescrita e polimorfismo............ 51 7.1 - Repetindo código?.................................................................................51 7.2 - Reescrita de método............................................................................. 53 7.3 - Polimorfismo......................................................................................... 54 7.4 - Um exemplo mais completo.................................................................. 55 7.5 - Um pouco mais......................................................................................56 7.6 - Exercícios..............................................................................................56 Capítulo 8: Orientação a Objetos – Classes Abstratas......................................59 8.1 - Repetindo mais código?........................................................................ 59 8.2 - Classe abstrata......................................................................................60 8.3 - Métodos abstratos.................................................................................61 8.4 - Um outro exemplo.................................................................................62 8.5 - Para saber mais.....................................................................................64 8.6 - Exercícios..............................................................................................64 Capítulo 9: Orientação à Objetos – Interfaces..................................................66 9.1 - Aumentando nosso exemplo..................................................................66 9.2 - Interfaces.............................................................................................. 68 9.3 - Dificuldade no aprendizado de interfaces............................................ 69 9.4 - Um pouco mais......................................................................................70 9.5 - Exercícios..............................................................................................70 Capítulo 10: Exceções – Controlando os erros................................................. 73 10.1 - Exceção............................................................................................... 73 10.2 - Matemático profissional?....................................................................74 10.3 - Abusando de uma array...................................................................... 75 10.4 - Outro tipo de exceção: Checked Exceptions.......................................76 10.5 - Mais de um erro..................................................................................77 10.6 - E finalmente........................................................................................77 10.7 - Criando novas exceções......................................................................78 10.8 - Um pouco mais....................................................................................81 10.9 - Exercícios............................................................................................81 10.10 - Desafios.............................................................................................83 ii Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 1Como aprender Java “Homens sábios fazem provérbios, tolos os repetem” Samuel Palmer - Como o material está organizado e dicas de como estudar em casa. 1.1 - Falando em Java Esta é a apostila da Caelum que tem como intuito ensinar Java de uma maneira elegante, mostrando apenas o que é necessário no momento correto e poupando o leitor de assuntos que não costumam ser de seu interesse em determinadas fases do aprendizado. O material aqui contido pode ser publicamente distribuído desde que não seja alterado e seus créditos sejam mantidos. Ele não pode ser usado para ministrar qualquer curso. Caso você esteja interessado em usá-lo para este fim, entre em contato através do email contato@caelum.com.br. 1.2 - O que é realmente importante? Muitos livros, ao passar os capítulos, mencionam todos os detalhes da linguagem juntamente com os princípios básicos dela. Isso acaba criando muita confusão, em especial pois o estudante não consegue distinguir exatamente o que é importante aprender e reter naquele momento daquilo que será necessário mais tempo e principalmente experiência para dominar. Se uma classe abstrata deve ou não ter ao menos um método abstrato, se o if só aceitar argumentos booleanos e todos os detalhes de classes internas realmente não devem ser preocupações para aquele que possui como objetivo primário aprender Java. Esse tipo de informação será adquirida com o tempo, e não é necessário até um segundo momento. Neste curso separamos essas informações em quadros especiais, já que são informações extras. Ou então apenas citamos num exercício e deixamos para o leitor procurar informações se for de seu interesse. Algumas informações não são mostradas e podem ser adquiridas em tutoriais ou guias de referência, normalmente são detalhes que para um programador experiente em Java é algo importante. Por fim falta mencionar sobre a prática, que deve ser tratada seriamente: todos os exercícios são muito importantes e os desafios podem ser feitos quando o curso acabar. De qualquer maneira recomendamos aos alunos estudar em casa, principalmente aqueles que fazem os cursos intensivos. O curso Capítulo 1 - Como aprender Java - Página 1 capítulo 1 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos Para aqueles que estão fazendo o curso Java e Orientação a Objetos, é recomendado estudar em casa aquilo que foi visto durante a aula, tentando resolver os exercícios que não foram feitos e os desafios que estão lá para envolver mais o leitor no mundo de Java. Convenções de Código Para mais informações sobre as convenções de código-fonte Java, acesse: http://java.sun.com/docs/codeconv/ 1.3 - Sobre os exercícios Os exercícios do curso variam entre práticos até pesquisas na Internet, ou mesmo consultas sobre assuntos avançados em determinados tópicos para incitar a curiosidade do aprendiz na tecnologia. Existem também, em determinados capítulos, uma série de desafios. Eles focam mais no problema computacional que na linguagem, porém são uma excelente forma de treinar a sintaxe e principalmente familiarizar o aluno com a biblioteca padrão Java, além de o aluno ganhar velocidade de raciocínio. 1.4 - Tirando dúvidas Para tirar dúvidas dos exercícios, ou de Java em geral, recomendamos o fórum do site do GUJ (http://www.guj.com.br/), onde sua dúvida será respondida prontamente. Se você já participa de um grupo de usuários java ou alguma lista de discussão, pode tirar suas dúvidas nos dois lugares. Fora isso, sinta-se a vontade de entrar em contato conosco para tirar todas as suas dúvidas durante o curso. 1.5 - Sobre o curso A Caelum (http://www.caelum.com.br) oferece os cursos e a apostila "Falando em Java", que aborda o ensino dessa linguagem e tecnologia de forma mais simples e prática do que em outros cursos, poupando o aluno de assuntos que não são de seu interesse em determinadas fases do seu aprendizado. As apostilas "Falando em Java" estão parcialmente disponíveis no site http://www.caelum.com.br/fj.jsp. Se você possui alguma colaboração, como correção de erros, sugestões, novos exercícios e outros, entre em contato conosco! 1.6 - Sobre os autores Guilherme Silveira (guilherme.silveira@caelum.com.br) é programador e web developer certificado pela Sun, trabalhando com Java desde 2000 como especialista e instrutor. Programou e arquiteturou projetos na Alemanha. Cofundador do GUJ, escreve para a revista Mundo Java, estuda Matemática Aplicada na USP e é instrutor na Caelum. Paulo Silveira (paulo.silveira@caelum.com.br) é programador e desenvolvedor certificado Java. Possui grande experiência com servlets, que utilizou Capítulo 1 - Como aprender Java - Página 2 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos na Alemanha, e vários outros projetos Java, onde trabalhou como consultor sênior. Foi instrutor Java pela Sun, cofundador do GUJ e criador do framework vRaptor. É formado em ciência da computação pela USP, onde realiza seu mestrado. Sérgio Lopes (sergio@caelum.com.br) é programador e desenvolvedor Java desde 2002. É moderador do Grupo de Usuários Java – GUJ - e estuda Ciência da Computação na USP. Capítulo 1 - Como aprender Java - Página 3 BYTECODE CLASSPATH Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos Mas para isso, precisamos de um “bytecode”. Bytecode é o termo dado ao código binário gerado pelo compilador Java (pois existem menos de 255 códigos de operação dessa linguagem, e cada “opcode” gasta um byte, dando origem ao nome bytecode). O compilador Java gera esse bytecode que, diferente das linguagens sem máquina virtual, vai servir para diferentes sistemas operacionais, já que ele vai ser “traduzido” pela máquina virtual. Write once, run anywhere Esse é um slogan que a Sun usa para o Java, já que você não precisa reescrever parte da sua aplicação toda vez que quiser mudar de sistema operacional. Muitas pessoas criticam ou criam piadas em cima desse slogan, por acreditarem que nem sempre uma aplicação Java pode rodar em duas plataformas diferentes sem problemas. 2.3 - Instalando o Java Antes de instalar, baixe o J2SDK 5.0 ou superior, do site do Java da Sun, em http://java.sun.com . Pegue a versão internacional e cuidado para não baixar o que tem mais de 90 megas, que é a primeira opção na página de download: esta versão vem com o Netbeans, que é uma ferramenta da Sun, e não nos interessa no momento. Mais para baixo da página existe uma versão menor, algo em torno de 45 megas, sem essa ferramenta. Esse software disponível na Sun é gratuito, assim como as principais bibliotecas Java e ferramentas. É interessante você também baixar a documentação do J2SDK 5.0, o link se encontra na mesma página e possui outros 40 megas. O procedimento de instalação no Windows é muito simples: basta você executar o arquivo e seguir os passos. Instale-o no diretório desejado. Depois disso, é necessário configurar algumas variáveis de ambiente, para que você possa executar o compilador Java e a máquina virtual de qualquer diretório. Em cada Windows você configura as variáveis de ambiente de uma maneira diferente. São duas as variáveis que você deve mudar: CLASSPATH=. PATH=<o que ja estava antes>;c:\diretorioDeInstalacaoDoJava\bin A variável PATH provavelmente já tem muita coisa e você só precisa acrescentar. Já a variável CLASSPATH deve ser criada. No Linux, são as mesmas variáveis, mas o PATH é separado por :. Nos Windows velhos, como o 98, você deve alterar isso no autoexec.bat. Nos Windows mais novos, como NT, 2000, e XP, procure onde você pode adicionar novas variáveis de ambiente (em Iniciar - Painel de Controle – Sistema – Avançado Variáveis de Sistema). Se você possui dúvidas sobre a instalação e configuração geral do ambiente, consulte o tutorial no site do guj: http://www.guj.com.br . Versões do Java Existe uma quantidade assombrosa de siglas e números ao redor do Java. No começo isso pode ser bastante confuso, ainda mais porque cada biblioteca do Java mantém seu próprio versionamento. Capítulo 2 - O que é Java - Página 6 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos Talvez, o que seja mais estranho é o termo “Java 2”. Sempre que você for ler alguma coisa sobre Java, vai ouvir falar em Java2 ou J2 como prefixo de alguma sigla. Na verdade não existe Java 2.0, acontece que quando a Sun lançou a versão 1.2 do Java fizeram uma jogada de marketing e decidiram chamá-la de Java 2. Hoje em dia, o Java está na versão 1.5, mas o marketing utiliza “Java2 5.0”. Java 5.0 e Java 1.4 Muitas pessoas estão migrando para o Java 5.0, mas como ele é muito novo, algumas empresas vão se prender ao Java 1.4 durante muito tempo. Houve uma mudança significativa na linguagem entre essas duas versões, com certeza a mais significativa). No decorrer do curso, todos os recursos e classes que forem exclusivamente do Java2 5.0 terão este fato destacado. A versão Java 6.0 já está em desenvolvimento e com provável lançamento em meados de 2006. Apesar do nome, não há mudança na linguagem prevista, apenas melhorias na JVM e novas bibliotecas. Além disso o número 2 da sigla ira cair: Java2 de volta para Java. Confuso não? J2EE? Se você está começando agora com Java, não deverá começar pelo J2EE. Isso não importa agora. Quando você ouvir falar em Servlets, JSP e EJB, isso tudo faz parte do J2EE. Apesar da esmagadora quantidade de vagas de emprego para Java estarem no J2EE, ela é apenas uma especificação, algo relativamente simples de aprender depois que você firmar bem os conceitos do Java. Novamente, não comece aprendendo Java através do J2EE. 2.4 - Compilando o primeiro programa Vamos para o nosso primeiro código! O programa que imprime uma linha simples! 1. class MeuPrograma { 2. public static void main(String[] args) { 3. System.out.println(“Minha primeira aplicação Java!!”); 4. } 5. } Notação Todos os códigos apresentados na apostila estão formatados com recursos visuais para auxiliar a leitura e compreensão dos mesmos. Quando for digitar os códigos no computador, trate os códigos como texto simples. A numeração das linhas não faz parte do código e não deve ser digitada; é apenas um recurso didático. O java é case sensitive: tome cuidado com maiusculas e minusculas. Após digitar o código acima, grave-o como MeuPrograma.java em algum diretório. Para compilar, você deve pedir para que o compilador de Java da Sun, chamado javac, gere o bytecode correspondente do seu código Java. Capítulo 2 - O que é Java - Página 7 MAIN Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos Depois de compilar, o bytecode foi gerado. Quando o sistema operacional listar os arquivos contidos no diretório atual, você poderá ver que um arquivo .class foi gerado, com o mesmo nome da sua classe Java. Assustado com o código? Para quem já tem uma experiência com Java, esse primeiro código é muito simples. Mas se é seu primeiro código em Java, pode ser um pouco traumatizante. Não deixe de ler o prefácio do curso, que deixará você mais tranqüilo. Preciso sempre programar usando o Notepad ou similar? Não é necessário sempre digitar seu programa em um simples aplicativo como o Notepad. Você pode usar um editor que tenha syntax highlighting e outros benefícios. Mas, no começo, é interessante você usar algo que não possua ferramentas, para que você possa se acostumar com os erros de compilação, sintaxe, e outros. Depois do capítulo de polimorfismo e henraça sugerimos a utilização do Eclipse (www.eclipse.org), a IDE líder do mercado, e gratuita. 2.5 - Executando seu primeiro programa Os procedimentos para executar seu programa são muito simples. O javac é o compilador Java, e o java é o responsável por invocar a máquina virtual para interpretar o seu programa. Ao executar, pode ser que a acentuação resultante saia errada, devido a algumas configurações que deixamos de fazer; sem problemas. 2.6 - O que aconteceu? 1. class MeuPrograma { 2. public static void main(String[] args) { 3. 4. // miolo do programa começa aqui! 5. System.out.println(“Minha primeira aplicação Java!!”); 6. // fim do miolo do programa 7. 8. } 9. } O miolo do programa é o que será executado quando chamamos a máquina virtual. Por enquanto, todas as linhas anteriores, onde há a declaração de uma classe e a de um método, não importa para nós. Mas devemos saber que toda aplicação Java começa por um ponto de entrada, e este ponto de entrada é um Capítulo 2 - O que é Java - Página 8 INT VARIÁVEIS Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 3Variáveis primitivas e Controle de fluxo “Péssima idéia, a de que não se pode mudar” Montaigne - Iremos aprender a trabalhar com os seguintes recursos da linguagem Java: • declarando, atribuindo valores, casting e comparando variáveis; • controle de fluxo através de if e else; • instruções de laço for e while, controle de fluxo com break e continue. 3.1 - Declarando e usando variáveis Dentro de um bloco, podemos declarar variáveis e usá-las. Em Java, toda variável tem um tipo que não pode ser mudado uma vez que declarado: tipoDaVaríavel nomeDaVariável; Por exemplo, é possível ter uma idade que vale um número inteiro: int idade; Com isso, você declara a variável idade, que passa a existir a partir deste momento. Ela é do tipo int, que guarda um número inteiro. A partir de agora você pode usá-la, primeiro atribuindo valores. A linha a seguir é a tradução de “idade deve valer agora quinze“. idade = 15; Comentários em Java Para fazer um comentário em java, você pode usar o // para comentar até o final da linha, ou então usar o /* */ para comentar o que estiver entre eles. /* comentário daqui, ate aqui */ // uma linha de comentário sobre a idade int idade; Além de atribuir, você pode utilizar esse valor. O código a seguir declara novamente a variável idade com valor 15 e imprime seu valor na saída padrão através da chamada a System.out.println. // declara a idade int idade; idade = 15; Capítulo 3 - Variáveis primitivas e Controle de fluxo - Página 11 capítulo 3 OPERADORES ARITMÉTICOS Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos // imprime a idade System.out.println(idade); Por fim, podemos utilizar o valor de uma variável para algum outro propósito, como alterar ou definir uma segunda variável. O código a seguir cria uma variável chamada idadeNoAnoQueVem com valor de idade mais um. // gera uma idade no ano seguinte int idadeNoAnoQueVem; idadeNoAnoQueVem = idade + 1; Você pode usar os operadores +, -, / e * para operar com números, sendo eles responsáveis pela adição, subtração, divisão e multiplicação, respectivamente. Além desses operadores básicos, há o operador % (módulo) que nada mais mais é que o resto de uma divisão inteira. Veja alguns exemplos: int quatro = 2 + 2; int tres = 5 – 2; int oito = 4 * 2; int dezesseis = 64 / 4; int um = 5 % 2; // 5 dividido por 2 dá 2 e tem resto 1; // o operador % pega o resto da divisão inteira Onde testar esses códigos? Você deve colocar esses trechos de código dentro do método main, que vimos no capítulo anterior. Isto é, isso deve ficar no miolo do programa. Use bastante System.out.println, dessa forma você pode ver algum resultado, caso contrário, ao executar a aplicação, nada aparecerá. Por exemplo, para imprimir a idade e a idadeNoAnoQueVem podemos escrever o seguinte programa de exemplo: 1. class TestaIdade { 2. 3. public static void main(String[] args) { 4. 5. // declara a idade 6. int idade; 7. idade = 15; 8. 9. // imprime a idade 10. System.out.println(idade); 11. 12. // gera uma idade no ano seguinte 13. int idadeNoAnoQueVem; 14. idadeNoAnoQueVem = idade + 1; 15. 16. // imprime a idade 17. System.out.println(idadeNoAnoQueVem); 18. 19. } 20. } No momento que você declara uma variável, também é possível inicializá-la por praticidade: Capítulo 3 - Variáveis primitivas e Controle de fluxo - Página 12 DOUBLE BOOLEAN CHAR ATRIBUIÇÃO Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos int idade = 15; Representar números inteiros é fácil, mas como guardar valores reais, como frações de números inteiros e outros? Outro tipo de variável muito utilizado é o double, que armazena um número com ponto flutuante. double d = 3.14; double x = 5 * 10; O tipo boolean armazena um valor verdadeiro ou falso, e só. boolean verdade = true; O tipo char guarda um e apenas um caractere. Esse caractere deve estar entre aspas simples. Não se esqueça dessas duas características de uma variável do tipo char! Por exemplo, ela não pode guardar um código como ‘’ pois o vazio não é um caractere! char letra = ‘a’; System.out.println(letra); 3.2 - Tipos primitivos e valores Esses tipos de variáveis são tipos primitivos do Java: o valor que elas guardam são o real conteúdo da variável. Quando você utilizar o operador de atribuição = o valor será copiado. int i = 5; // i recebe uma cópia do valor 5 int j = i; // j recebe uma cópia do valor de i i = i + 1; // i vira 6, j continua 5 Aqui, i fica com o valor de 6. Mas e j? Na segunda linha, j está valendo 5. Quando i passa a valer 6, será que j também fica valendo? Não, pois o valor de um tipo primitivo sempre é copiado. Apesar da linha 2 fazer j = i, a partir desse momento essas variáveis não tem relação nenhuma: o que acontecer com uma não reflete em nada com a outra, Outros tipos primitivos Vimos aqui os tipos primitivos que mais aparecem. O Java tem outros, que são o byte, short, long e float. Cada tipo possui características especiais que, para um programador avançado, podem fazer muita diferença. 3.3 - Exercícios 1-) Na empresa onde trabalhamos, há tabelas com o quanto foi gasto em cada mês. Para fechar o balanço do primeiro trimestre, precisamos somar o gasto total. Sabendo que, em Janeiro foi gasto 15000 reais, em Fevereiro, 23000 reais e em Março, 17000 reais, faça um programa que calcule e imprima o gasto total no trimestre. Siga esses passos: – Crie uma classe chamada BalancoTrimestral com um bloco main, como nos exemplos anteriores; – Dentro do main (o miolo do programa), declare uma variável inteira chamada gastosJaneiro e inicialize-a com 15000; Capítulo 3 - Variáveis primitivas e Controle de fluxo - Página 13 IF CONDIÇÃO BOOLEANA ELSE Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos PARA: DE: byte short char int long float double byte ---- Impl. (char) Impl. Impl. Impl. Impl. short (byte) ---- (char) Impl. Impl. Impl. Impl. char (byte) (short) ---- Impl. Impl. Impl. Impl. int (byte) (short) (char) ---- Impl. Impl. Impl. long (byte) (short) (char) (int) ---- Impl. Impl. float (byte) (short) (char) (int) (long) ---- Impl. double (byte) (short) (char) (int) (long) (float) ---- Tamanho dos tipos Na tabela abaixo, estão os tamanhos de cada tipo primitivo do Java. TIPO TAMANHO boolean 1 bit byte 1 byte short 2 bytes char 2 bytes int 4 bytes float 4 bytes long 8 bytes double 8 bytes 3.5 - O If-Else A sintaxe do if no Java é a seguinte if (condicaoBooleana) { codigo; } Uma condição booleana é qualquer expressão que retorne true ou false. Para isso, você pode usar os operadores <, >, <=, >= e outros. Um exemplo: int idade = 15; if (idade < 18) { System.out.println(“Não pode entrar”); } Além disso, você pode usar a cláusula else para indicar o comportamento que deve ser executado no caso da expressão booleana ser falsa: 1. int idade = 15; 2. if (idade < 18) { 3. System.out.println(“Não pode entrar”); 4. } 5. else { 6. System.out.println(“Pode entrar”); 7. } Você pode concatenar expressões booleanas através dos operadores lógicos Capítulo 3 - Variáveis primitivas e Controle de fluxo - Página 16 OPERADORES LÓGICOS OPERADOR DE NEGAÇÃO Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos “E” e “OU”. O “E” é representado pelo & e o “OU” é representado pelo |. 1. int idade = 15; 2. boolean amigoDoDono = true; 3. if (idade < 18 & amigoDoDono == false) { 4. System.out.println(“Não pode entrar”); 5. } 6. else { 7. System.out.println(“Pode entrar”); 8. } Esse código poderia ainda ficar mais legível, utilizando-se o operador de negação, o !. Esse operador transforma uma expressão booleana de false para true e vice versa. 1. int idade = 15; 2. boolean amigoDoDono = true; 3. if (idade < 18 & !amigoDoDono) { 4. System.out.println(“Não pode entrar”); 5. } 6. else { 7. System.out.println(“Pode entrar”); 8. } Repare na linha 3 que o trecho amigoDoDono == false virou !amigoDoDono. Eles têm o mesmo valor. Para comparar se uma variável tem o mesmo valor que outra variável ou valor, utilizamos o operador ==. Repare que utilizar o operador = vai retornar um erro de compilação, já que o operador = é o de atribuição. int mes = 1; if (mes == 1) { System.out.println(“Você deveria estar de férias”); } && ou &? Em alguns livros, logo será apresentado a você dois tipos de operadores de OU e de E. Você realmente não precisa saber distinguir a diferença entre eles por enquanto. O que acontece é que os operadores && e || funcionam como seus operadores irmãos, porém eles funcionam da maneira mais rápida possível, quando percebem que a resposta não mudará mais, eles param de verificar as outras condições booleanas. Por isso eles são chamados de operadores de curto circuito (short circuit operators). if (true | algumaCoisa) { // ... } O valor de algumaCoisa será analisado nesse caso. Repare que não precisaria, pois já temos um true. true ou qualquer outra coisa dá sempre true. if (true || algumaCoisa) { // ... } Neste caso o algumaCoisa não será analisado. Pode não fazer sentido ter as duas opções, mas em alguns casos é interessante e útil usar um ou outro, além de dar diferença no resultado. Veremos mais adiante em outros capítulos. Capítulo 3 - Variáveis primitivas e Controle de fluxo - Página 17 WHILE LAÇO FOR Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 3.6 - O While O while é um comando usado para fazer um laço (loop), isto é, repetir um trecho de código algumas vezes. A idéia é que esse trecho de código seja repetido enquanto uma determinada condição permanecer verdadeira. int idade = 15; while(idade < 18) { // espera ele crescer idade = idade + 1; } O trecho dentro do bloco do while será executado até o momento em que a condição idade < 18 passe a ser falsa. E isso ocorrerá exatamente no momento em que idade == 18, o que fará imprimir 18. 3.7 - O For Outro comando de loop extremamente utilizado é o for. A idéia é a mesma do while, fazer um trecho de código ser repetido enquanto uma condição continuar verdadeira. Mas além disso, o for isola também um espaço para inicialização de variáveis e o modificador dessas variáveis. Isso faz com que fique mais legível as variáveis que são relacionadas ao loop: for (inicializacao; condicao; incremento) { codigo; } Um exemplo é o a seguir: for (int i = 0; i < 10; i = i + 1) { System.out.println(“olá!”); } Repare que esse for poderia ser trocado por: int i = 0; while (i < 10) { i = i + 1; System.out.println(“olá!”); } Porém, o código do for indica claramente que a variável i serve em especial para controlar a quantidade de laços executados. Quando usar o for? Quando usar o while? Depende do gosto e da ocasião. pós incremento ++ i = i + 1 pode realmente ser substituído por i++ quando isolado, porém, em alguns casos, temos o seguinte: int i = 5; int x = i++; Qual é o valor de x? O de i, após essa linha, é 6. O operador ++, quando vem a frente da variável, retorna o valor antigo, e incrementa (pós incremento), fazendo x valer 5. Capítulo 3 - Variáveis primitivas e Controle de fluxo - Página 18 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 2-) Imprima os fatoriais de 1 a 10. O fatorial de um número n é n * n-1 * n-2 ... até n = 1. Lembre-se de utilizar os parênteses. O fatorial de 0 é 1 O fatorial de 1 é (0!) * 1 = 1 O fatorial de 2 é (1!) * 2 = 2 O fatorial de 3 é (2!) * 3 = 6 O fatorial de 4 é (3!) * 4 = 24 – Faça um for que inicie uma variável n (número) como 1 e fatorial (resultado) como 1 e varia n de 1 até 10: for (int n=1, fatorial=1; n <= 10; n++) { 3-) Aumente a quantidade de números que terão os fatoriais impressos, até 20, 30, 40. Em um determinado momento, além desse cálculo demorar, vai começar a mostrar respostas completamente erradas. Porque? Mude de int para long, e você poderá ver alguma mudança. 4-) Imprima os primeiros números da série de Fibonacci até passar de 100. A série de Fibonacci é a seguinte: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, etc... Para calculá-la, o primeiro e segundo elementos valem 1, daí por diante, o n-ésimo elemento vale o n- 1-ésimo elemento somando ao n-2-ésimo elemento (ex: 8 = 5 + 3). 5-) Escreva um programa que, dada uma variável x (com valor 180, por exemplo), temos y de acordo com a seguinte regra: se x é par, y = x / 2 se x é impar, y = 3 * x + 1 imprime y O programa deve então jogar o valor de y em x e continuar até que y tenha o valor final de 1. Por exemplo, para x = 13, a saída será: 40 -> 20 -> 10 -> 5 -> 16 -> 8 -> 4 -> 2 -> 1 Imprimindo sem pular linha Um detalhe importante do método que estamos usando até agora é que uma quebra de linha é impressa toda vez que chamado. Para não pular uma linha usamos o método a seguir: System.out.print(variavel); 6-) Imprima a seguinte tabela, usando fors encadeados: 1 2 4 3 6 9 4 8 12 16 n n*2 n*3 .... n*n 3.14 - Desafios 1-) Faça o exercício da série de Fibonacci usando apenas duas variáveis. Capítulo 3 - Variáveis primitivas e Controle de fluxo - Página 21 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 2-) Imprima o triângulo de pascal até a n-ésima linha (deixe uma variável int linha para que você possa escolher quantas linhas deseja imprimir). Capítulo 3 - Variáveis primitivas e Controle de fluxo - Página 22 ORIENTAÇÃO À OBJETOS Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 4Orientação a objetos básica “Programação orientada à objetos é uma péssima idéia, que só poderia ter nascido na Califórnia.” Edsger Dijkstra - Ao término deste capítulo, você será capaz de: ● dizer o que é e para que serve orientação a objetos, ● conceituar classes, atributos e comportamentos e ● entender o significado de variáveis e objetos na memória. 4.1 - O problema Orientação à objetos é uma maneira de programar que ajuda na organização e resolve muitos problemas enfrentados pela programação procedural. Consideremos o clássico problema da validação de um CPF. Normalmente, temos um formulário, no qual recebemos essa informação, e depois temos que enviar esses caracteres para uma função que irá validá-lo. Alguém te obriga a sempre validar esse CPF? Você pode, inúmeras vezes, esquecer de chamar esse validador. Considerando que você não erre aí, ainda temos outro problema: imagine que em algum caso, você não vá validar o CPF, ou valide de outra maneira. Por exemplo, queremos validar o CPF apenas das pessoas maiores que 18 anos. Vamos ter de colocar um if... mas onde? Espalhado por todo seu código... A responsabilidade de estar verificando se o cliente tem ou não tem 18 anos, ficou espalhada por todo seu código. Seria legal poder concentrar essa responsabilidade em um lugar só, para não ter chances de esquecer isso. Não só por isso, imagine que em algum momento precisaremos mudar essa condição... vai ter novamente de procurar todos os ifs do seu código! Não existe uma conexão entre seus dados! Não existe uma conexão entre seus dados e suas funcionalidades! A idéia é ter essa amarra através da linguagem. Quais as vantagens? Orientação a objetos vai te ajudar em muito em se organizar e escrever menos, além de concentrar as responsabilidades nos pontos certos, flexibilizando sua aplicação. Outra enorme vantagem, de onde você realmente vai economizar montanhas de código, é o polimorfismo, que veremos em um posterior capítulo. 4.2 - Criando um tipo Capítulo 4 - Orientação a objetos básica - Página 23 capítulo 4 INVOCAÇÃO DE MÉTODO RETURN Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos É importante fixar que o ponto foi utilizado para acessar algo em minhaConta. Agora, minhaConta pertence ao Duke, tem saldo de mil reais e limite de 3 mil reais. Para mandar uma mensagem ao objeto, e pedir que ele execute um método, também usamos o ponto. O termo usado para isso é uma invocação de método. O código a seguir saca um dinheiro e depois deposita outra quantia na nossa conta: 1. class SacaEDeposita { 2. public static void main(String[] args) { 3. // criando a conta 4. Conta minhaConta; 5. minhaConta = new Conta(); 6. 7. // alterando os valores de minhaConta 8. minhaConta.dono = "Duke"; 9. minhaConta.saldo = 1000; 10. minhaConta.limite = 3000; 11. 12. // saca 200 reais 13. minhaConta.saca(200); 14. 15. // deposita 500 reais 16. minhaConta.deposita(500); 17. System.out.println(minhaConta.saldo); 18. } 19. } Uma vez que seu saldo inicial é mil reais, se sacamos 200 reais, depositamos 500 reais e imprimimos o valor do saldo, o que será impresso? 4.5 - Métodos com retorno Também temos um outro tipo de método, aquele que devolve o tipo de conta com base no limite: boolean saca(double valor) { if (this.saldo < valor) { return false; } else { this.saldo = this.saldo – valor; return true; } } Agora a declaração do método mudou! O método saca não tem void na frente, isto quer dizer que, quando acessado, ele devolve algum tipo de informação. No caso, um boolean. A palavra chave return indica que o método vai terminar ali, retornando tal informação. Exemplo de uso: minhaConta.saldo = 1000; boolean consegui = minhaConta.saca(2000); System.out.println(consegui); Ou então posso eliminar a variável temporária, se desejado: minhaConta.saldo = 1000; System.out.println(minhaConta.saca(2000)); Capítulo 4 - Orientação a objetos básica - Página 26 REFERÊNCIA Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos Meu programa pode manter na memória não só uma conta, como mais de uma: Conta meuSonho; meuSonho = new Conta(); meuSonho.saldo = 1500000; meuSonho.limite = 1000000; meuSonho.saca(25000); 4.6 - O método transfere() E se quisermos ter um método que transfere dinheiro entre duas contas? Podemos fica tentados a criar um método que recebe dois parâmetros: conta1 e conta2 do tipo Conta. Mas cuidado: assim estamos pensando de maneira procedural. A idéia é que quando chamarmos o método transfere, já teremos um objeto do tipo Conta, portanto o método recebe apenas um parâmetro do tipo, a Conta destino (além do valor): class Conta { // atributos e metodos... void transfere(Conta destino, double valor) { this.saldo = this.saldo – valor; destino.saldo = destino.saldo + valor; } } Para deixar o código mais robusto, poderíamos verificar se a conta possui a quantidade a ser transferida disponível. Para ficar ainda mais interessante, você pode chamar os métodos deposita e saca já existentes para fazer essa tarefa: class Conta { // atributos e metodos... boolean transfere(Conta destino, double valor) { boolean retirou = this.saca(valor); if (retirou == false) { // não deu pra sacar! return false; } else { destino.deposita(valor); return true; } } } Esse código poderia ser escrito com uma sintaxe muito mais sucinta. Como? 4.7 - Objetos são acessados por variáveis referências! Quando declaramos uma variável para associar a um objeto, na verdade, essa variável não guarda o objeto, e sim uma maneira de acessá-lo, chamada de referência. 1. public static void main(String args[]) { 2. Conta c1; 3. c1 = new Conta(); 4. Conta c2; Capítulo 4 - Orientação a objetos básica - Página 27 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 5. c2 = new Conta(); 6. } O correto aqui é dizer que c1 se refere a um objeto. Não é correto dizer que c1 é um objeto, pois c1 é uma variável referência. Temos agora seguinte situação: 1. public static void main(String args[]) { 2. Conta c1 = new Conta(); 3. Conta c2 = c1; 4. 5. c1.saldo = 23; 6. System.out.println(c2.saldo); 7. } O que acontece aqui? O operador = copia o valor de uma variável. Mas qual é o valor da variável c1? É o objeto? Não. Na verdade, o valor guardado é a referência (endereço) para onde o objeto se encontra na memória principal. Na memória, o que acontece nesse caso: Quando fizemos c2 = c1, c2 passa a fazer referência para o mesmo objeto que c1 referencia nesse instante. new O que exatamente faz o new? O new executa uma série de tarefas, que veremos mais adiante. Mas, para melhor entender as referências no Java, saiba que o new, depois de alocar a memória para esse objeto, devolve uma “flecha”, isto é, um valor de referência. Quando você atribui isso em uma variável, essa variável passa a se referir para esse mesmo objeto. Capítulo 4 - Orientação a objetos básica - Página 28 c1 c2 Conta c1; c1 = new Conta(); // ... Conta c2; c2 = new Conta(); Memória Conta Conta Memória Conta c1 c2 Conta c1 = new Conta(); Conta c2 = c1; Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos você precisa de um novo Cliente? É essa pergunta que deve ser respondida. Nesse nosso caso a resposta é não, mas depende do nosso problema. 4.9 - Uma Fábrica de Carros Além do Banco que estamos criando, vamos ver como ficariam certas classes relacionadas à uma fábrica de carros. Vamos criar uma classe Carro, com certos atributos que descrevem suas características e com certos métodos que descrevem seu comportamento. 1. class Carro { 2. String cor; 3. String modelo; 4. double velocidadeAtual; 5. double velocidadeMaxima; 6. 7. //liga o carro 8. void liga() { 9. System.out.println("O carro está ligado"); 10. } 11. 12. //acelera uma certa quantidade 13. void acelera(double quantidade) { 14. double velocidadeNova = this.velocidadeAtual + quantidade; 15. this.velocidadeAtual = velocidadeNova; 16. } 17. 18. //devolve a marcha do carro 19. int pegaMarcha() { 20. if (this.velocidadeAtual < 0) { 21. return -1; 22. } 23. if (this.velocidadeAtual >= 0 && this.velocidadeAtual < 40) { 24. return 1; 25. } 26. if (this.velocidadeAtual >= 40 && this.velocidadeAtual < 80 { 27. return 2; 28. } 29. return 3; 30. } 31. } Agora, vamos testar nosso Carro em um programa de testes: 1. class TestaCarro { 2. public static void main(String[] args) { 3. Carro meuCarro; 4. meuCarro = new Carro(); 5. meuCarro.cor = “Verde”; 6. meuCarro.modelo = “Fusca”; 7. meuCarro.velocidadeAtual = 0; 8. meuCarro.velocidadeMaxima = 80; 9. 10. // liga o carro 11. meuCarro.liga(); 12. 13. // acelera o carro 14. meuCarro.acelera(20); 15. System.out.println(meuCarro.velocidadeAtual); 16. } 17. } Nosso carro pode conter também um Motor: 1. class Motor { 2. int potencia; 3. String tipo; 4. } Capítulo 4 - Orientação a objetos básica - Página 31 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 5. 6. class Carro { 7. String cor; 8. String modelo; 9. double velocidadeAtual; 10. double velocidadeMaxima; 11. Motor motor; 12. 13. // .. 14. } Podemos agora criar diveros Carros e mexer com seus atributos e métodos, assim como fizemos no exemplo do Banco. 4.10 - Um pouco mais... 1) Quando declaramos uma classe, um método, ou um atributo, podemos dar o nome que quiser, seguindo uma regra. Por exemplo, o nome de um método não pode começar com um número. Pesquise sobre essas regras. 2-) Como você pode ter reparado, sempre damos nomes as variáveis com letras minúsculas. É que existem convenções de código, dadas pela Sun, para facilitar a legibilidade do código entre programadores. Essa convenção é muito seguida. Pesquise sobre ela no http://java.sun.com, procure por “code conventions”. 3-) É necessário usar a palavra chave this quando for acessar um atributo? Para que então utilizá-la? 4-) O exercício a seguir irá pedir para modelar um “funcionário”. Existe um padrão para representar suas classes em diagramas que é amplamente utilizado chamado UML. Pesquise sobre ele. 4.11 - Exercícios O modelo de funcionários a seguir será utilizado para os exercícios no futuro. É extremamente importante que o aluno faça esses exercícios para acompanhar o que é dado em aula. O objetivo aqui é criar um sistema para gerenciar os funcionários do Banco J. Os exercícios desse capítulo são extremamente importantes. 1-) Modele um funcionário. Ele deve ter o nome do funcionário, o departamento onde trabalha, seu salário, a data de entrada no banco (String), seu RG (String), e um valor booleano que indique se o funcionário está na empresa no momento ou se já foi embora. Você deve criar alguns métodos de acordo com o que você sentir necessidade. Além deles, crie um método bonifica que aumenta o salario do funcionário de acordo com o parâmetro passado como argumento. Crie também um método demite que não recebe parâmetro algum, só modifica o valor booleano indicando que o funcionário não trabalha mais aqui. A idéia aqui é apenas modelar, isto é, só identifique que informações são importantes, e o que um funcionário faz. 2-) Transforme o modelo acima em uma classe Java. Teste-a, usando uma outra classe que tenha o main. Você deve criar a classe do funcionário chamada Funcionario, e a classe de teste você pode nomear como quiser. A de teste deve possuir o método main. Capítulo 4 - Orientação a objetos básica - Página 32 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos Um esboço da classe: class Funcionario { double salario; // seus outros atributos e métodos void bonifica(double valor) { // o que fazer aqui dentro? } } Lembre-se de seguir a conveção java, isso é importantíssimo. Isto é, nomeDeAtributo, nomeDeMetodo, nomeDeVariavel, NomeDeClasse, etc... Todas as classes no mesmo arquivo? Por enquanto, você pode colocar todas as classes no mesmo arquivo, e apenas compile esse arquivo. Ele vai gerar os dois .class. Porém é boa prática criar um arquivo .java para cada classe, e em determinados casos, você será obrigado a declarar uma classe em um arquivo separado, como veremos no capítulo 10. Isto não é importante para o aprendizado no momento. 3-) Crie um método mostra(), que não recebe nem devolve parâmetro algum, e simplesmente imprime todos os atributos do nosso funcionário. Dessa maneira você não precisa ficar copiando e colando um monte de System.out.println() para cada mudança e teste que fizer com cada um de seus funcionários, você simplesmente vai fazer: Funcionario f1 = new Funcionario(): // brincadeiras com f1.... f1.mostra(); Veremos mais a frente o método toString, que é uma solução muito mais elegante para mostrar a representação de um objeto como String, além de não jogar tudo pro System.out (só se você desejar). O esqueleto do método ficaria assim: class Funcionario { // seus outros atributos e métodos void mostra() { System.out.println(“Nome: ” + this.nome); // imprimir aqui os outros atributos... } } 4-) Construa dois funcionários com o new, e compare-os com o ==. E se eles tiverem os mesmos atributos? 5-) Crie duas referências para o mesmo funcionário, compare-os com o ==. Tire suas conclusões. Para criar duas referências pro mesmo funcionário: Funcionario f1 = new Funcionario(): Funcionario f2 = f1; 6-) Em vez de utilizar uma String para representar a data, crie uma outra classe, chamada Data. Ela possui 3 campos int, para dia, mês e ano. Faça com que Capítulo 4 - Orientação a objetos básica - Página 33 MATRIZ ARRAY Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 5Um pouco de arrays “O homem esquecerá antes a morte do pai que a perda da propriedade” Maquiavel - Ao término desse capítulo, você será capaz de: • declarar e instanciar arrays; • popular e percorrer arrays. 5.1 - O problema Dentro de um bloco, podemos declarar variáveis e usá-las. int idade1; int idade2; int idade3; int idade4; Podemos declarar uma matriz (array) de inteiros: int[] idades; O int[] é um tipo. Uma array é sempre um objeto, portanto, a variável idades é uma referência. Vamos precisar criar um objeto para poder usar a array. Como criamos o objeto-array? idades = new int[10]; Aqui o que fizemos foi criar uma array de int de 10 posições, e atribuir o endereço o qual ela foi criada. Agora podemos acessar as posições do array. idades[5] = 10; O código acima altera a sexta posição do array. No Java, os índices do array vão de 0 a n-1, onde n é o tamanho dado no momento que você criou a array. Se você tentar acessar uma posição fora desse alcance, um erro ocorrerá durante a execução. Arrays – um problema no aprendizado de muitas linguagens Aprender a usar arrays às vezes pode ser um problema em qualquer linguagem. Isso porque envolve uma série de conceitos, sintaxe, e outros. No Java, muitas vezes utilizamos outros recursos em vez de arrays, em especial os pacotes de coleções do Java, que veremos no capítulo 11. Portanto, fique tranqüilo caso não consiga digerir toda sintaxe das arrays num primeiro momento. 5.2 - Arrays de referências É comum ouvirmos “array de objetos”. Porém quando criamos uma array de Capítulo 5 - Um pouco de arrays - Página 36 capítulo 5 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos alguma classe, ela possui referências. O objeto, como sempre, esta na memória principal, e na sua array só ficam guardadas as referências (endereços). Conta[] minhasContas; minhasContas = new Conta[10]; Quantas contas foram criadas aqui? Na verdade, nenhuma. Foram criados 10 espaços que você pode utilizar para guardar uma referência a uma Conta. Por enquanto, eles se referenciam para lugar nenhum (null). Se você tentar: System.out.println(minhasContas[0].saldo); Um erro durante a execução ocorrerá! Pois na primeira posição da array não há uma referência para uma conta, nem para lugar nenhum. Você deve popular sua array antes. Conta contaNova = new Conta(); contaNova.saldo = 1000.0; minhasContas[0] = contaNova; Ou você ainda pode fazer isso diretamente: minhasContas[1] = new Conta(); minhasContas[1].saldo = 3200.0; Uma array de tipos primitivos guarda valores, uma array de objetos guarda referências. 5.3 - Percorrendo uma array Percorrer uma array é muito simples quando fomos nós que a criamos: 1. public static void main(String args[]) { 2. int[] idades = new int[10]; 3. for (int i = 0; i < 10; i++) { 4. idades[i] = i * 10; 5. } 6. for (int i = 0; i < 10; i++) { 7. System.out.println(idades[i]); 8. } 9. } Porém, em muitos casos, recebemos uma array como argumento em um método: 1. void imprimeArray(int[] array) { 2. // não compila!! 3. for (int i = 0; i < ????; i++) { 4. System.out.println(array[i]); 5. } 6. } Até onde o for deve ir? Toda array em Java tem um atributo que se chama length, e você pode acessá-lo para saber o tamanho da array a qual você está se referenciando naquele momento: 1. void imprimeArray(int[] array) { 2. for (int i = 0; i < array.length; i++) { 3. System.out.println(array[i]); 4. } 5. } Capítulo 5 - Um pouco de arrays - Página 37 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos Arrays não podem mudar de tamanho A partir do momento que uma array foi criada, ela não pode mudar de tamanho. Se você precisar de mais espaço, será necessário criar uma nova array, e antes de se referenciar para ela, copie os elementos da array velha. 5.4 - Percorrendo uma array no Java 5.0 O Java 5.0 traz uma nova sintaxe para percorremos arrays (e coleções, que veremos mais a frente). No caso de você não ter necessidade de manter uma variável com o índice que indica a posição do elemento no vetor, podemos usar o enhanced-for. 1. public static void main(String args[]) { 2. int[] idades = new int[10]; 3. for (int i = 0; i < 10; i++) { 4. idades[i] = i * 10; 5. } 6. for (int x : idades) { 7. System.out.println(x); 8. } 9. } E agora nem precisamos mais do length para percorrer matrizes que não conhecemos seu tamanho: 1. void imprimeArray(int[] array) { 2. for (int x : array) { 3. System.out.println(x); 4. } 5. } 5.5 - Um pouco mais... 1-) Arrays podem ter mais de uma dimensão. Isto é, em vez de termos uma array de 10 contas, podemos ter uma array de 10 por 10 contas, e você pode acessar a conta na posição da coluna x e linha y. Na verdade, uma array bidimensional em Java é uma array de arrays. Pesquise sobre isso. 2-) Uma array bidimensional não precisa ser retangular, isto é, cada linha pode ter um número diferente de colunas. Como? Porque? 3-) O que acontece se criar uma array de 0 elementos? e -1? 4-) O método main recebe uma array de Strings como argumento. O que vem nela? Pesquise e teste. 5.6 - Exercícios 1-) Criar uma classe Empresa. A Empresa tem um nome, cnpj e uma array de Funcionario, além de outros atributos que você julgar necessário class Empresa { // outros atributos Funcionario[] funcionarios; String cnpj; } Capítulo 5 - Um pouco de arrays - Página 38 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 6Modificadores de acesso e atributos de classe “A marca do homem imaturo é que ele quer morrer nobremente por uma causa, enquanto a marca do homem maduro é querer viver modestamente por uma.” J. D. Salinger - Ao término desse capítulo, você será capaz de: • controlar o acesso aos seus métodos, atributos e construtores através dos modificadores private e public; • escrever métodos de acesso a atributos do tipo getters e setters; • escrever construtores para suas classes e • utilizar variáveis e métodos estáticos. 6.1 - Controlando o acesso Um dos problemas mais simples que temos no nosso sistema de contas é que a função saca permite sacar mesmo que o limite tenha sido atingido. A seguir você pode lembrar como está a classe Conta: 1. class Conta { 2. int numero; 3. String dono; 4. double saldo; 5. double limite; 6. 7. // .. 8. 9. boolean saca(double quantidade) { 10. this.saldo = this.saldo - quantidade; 11. } 12. } A classe a seguir mostra como é possível ultrapassar o limite usando o método saca: 1. class TestaContaEstouro1 { 2. public static void main(String args[]) { 3. Conta minhaConta = new Conta(); 4. minhaConta.saldo = 1000.0; 5. minhaConta.limite = 1000.0; 6. minhaConta.saca(50000); // saldo + limite é só 2000!! 7. } 8. } Podemos incluir um if dentro do nosso método saca() para evitar a situação que resultaria em uma conta em estado inconsistente, com seu saldo abaixo do limite. Fizemos isso no capítulo de orientação a objetos básica. Apesar de melhorar bastante, ainda temos um problema mais grave: ninguém garante que o usuário da classe vai sempre utilizar o método para alterar o saldo da conta. O código a seguir ultrapassa o limite diretamente: Capítulo 6 - Modificadores de acesso e atributos de classe - Página 41 capítulo 6 MODIFICADOR DE ACESSO PRIVATE Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 1. class TestaContaEstouro2 { 2. public static void main(String args[]) { 3. Conta minhaConta = new Conta(); 4. minhaConta.limite = 100; 5. minhaConta.saldo = -200; //saldo está abaixo dos 100 de limite 6. } 7. } Como evitar isso? Uma idéia simples seria testar se não estamos ultrapassando o limite toda vez que formos alterar o saldo: class TestaContaEstouro3 { public static void main(String args[]) { // a Conta Conta minhaConta = new Conta(); minhaConta.limite = 100; minhaConta.saldo = 100; // quero mudar o saldo para -200 double novoSaldo = -200; // testa se o novoSaldo ultrapassa o limite da conta if (novoSaldo < -minhaConta.limite) { // System.out.println(“Não posso mudar para esse saldo”); } else { minhaConta.saldo = novoSaldo; } } } Esse código iria se repetir ao longo de toda nossa aplicação e, pior, alguém pode esquecer de fazer essa comparação em algum momento, deixando a conta na situação inconsistente. A melhor forma de resolver isso seria forçar quem usa a classe Conta a chamar o método saca e não permitir o acesso direto ao atributo. É o mesmo caso da validação de CPF. Para fazer isso no Java basta declarar que os atributos não podem ser acessados de fora da classe usando a palavra chave private: class Conta { private double saldo; private double limite; // ... } private é um modificador de acesso (também chamado de modificador de visibilidade). Marcando um atributo como privado, fechamos o acesso ao mesmo de todas as outras classes, fazendo com que o código não compile: class TestaAcessoDireto { public static void main(String args[]) { Conta minhaConta = new Conta(); // não compila! você não pode acessar o atributo privado de outra classe minhaConta.saldo = 1000; } } Programando orientado a objetos é uma prática obrigatória proteger seus atributos como private. (discutiremos outros modificadores de acesso em outros capítulos). Capítulo 6 - Modificadores de acesso e atributos de classe - Página 42 PUBLIC Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos Cada classe é responsável por controlar seus atributos, portanto ela deve julgar se aquele novo valor é válido ou não! Esta validação não deve ser controlada por quem está usando a classe e sim por ela mesma, centralizando essa responsabilidade. A palavra chave private também pode ser usada para modificar o acesso a um método. Tal funcionalidade é normalmente usada quando existe um método apenas auxiliar a própria classe, e não queremos que outras pessoas o usem. Da mesma maneira que temos o private, temos o modificador public, que permite a todos acessar um determinado atributo ou método : 1. class Conta { 2. //... 3. 4. public void saca(double quantidade) { 5. if (quantidade > this.saldo + this.limite) { //posso sacar até saldo+limite 6. System.out.println(“Não posso sacar fora do limite!”); 7. } else { 8. this.saldo = this.saldo - quantidade; 9. } 10. } 11. 12. } E quando não há modificador de acesso? Até agora tínhamos declarado variáveis e métodos sem nenhum modificador como private e public. Quando isto acontece, o seu método ou atributo fica num estado de visibilidade intermediário entre o private e o public, que veremos mais pra frente, no capítulo de pacotes. É muito comum, e faz todo sentido, que seus atributos sejam private, e quase todos seus métodos sejam public (não é uma regra!). Desta forma, toda conversa de uma classe com a outra é feita por troca de mensagens, isso é, acessando seus métodos, algo muito mais educado que mexer diretamente em um atributo que não é seu! O conjunto de métodos públicos de uma classe é também chamado de interface da classe, pois esta é a maneira a qual você se comunica com essa classe. Programando voltado para a interface e não para a implementação É sempre bom programar pensando na interface da sua classe, como seus usuários estarão utilizando ela, e não somente como ela irá funcionar. A implementação em si, o conteúdo dos métodos, não tem tanta importância para o usuário dessa classe uma vez que ele só precisa saber o que cada método pretende fazer, e não como ele faz pois isto pode mudar com o tempo. Essa frase vem do livro Design Patterns, de Eric Gamma et al. Um livro cultuado no meio da orientação a objetos. Repare que agora temos conhecimentos suficientes para estar resolvendo aquele problema da validação de CPF: class Cliente { private String nome; private String endereco; Capítulo 6 - Modificadores de acesso e atributos de classe - Página 43 CONSTRUTOR Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos trabalhar agora nesse diretório. Assim você não terá a necessidade de alterar seus programas que estão funcionando e a partir de agora irá utilizar o jeito correto de trabalhar com atributos. 6.4 - Construtores Quando usamos a palavra chave new, estamos construindo um objeto. Sempre quando o new é chamado, executa o construtor da classe. O construtor da classe é um bloco declarado com o mesmo nome que a classe: 1. class Conta { 2. int numero; 3. String dono; 4. double saldo; 5. double limite; 6. 7. // construtor 8. Conta() { 9. System.out.println(“Construindo uma conta.”); 10. } 11. 12. // .. 13. } Então, quando fizermos: Conta c = new Conta(); A mensagem “construindo uma conta” aparecerá. O construtor default Até agora, as nossas classes não possuíam nenhum construtor. Então como é que era possível dar new, se todo new chama um construtor obrigatoriamente? Quando você não declara nenhum construtor na sua classe, o Java cria um para você. Esse construtor é o construtor default, ele não recebe nenhum argumento e o corpo dele é vazio. A partir do momento que você declara um construtor, o construtor default não é mais fornecido. O interessante é que um construtor pode receber um argumento, podendo assim inicializar algum tipo de informação: 1. class Conta { 2. int numero; 3. String dono; 4. double saldo; 5. double limite; 6. 7. // construtor 8. Conta(String dono) { 9. this.dono = dono; 10. } 11. 12. // .. 13. } Esse construtor recebe o dono da conta. Assim, quando criarmos uma conta, ela já terá um determinado dono. Capítulo 6 - Modificadores de acesso e atributos de classe - Página 46 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos Conta c = new Conta(“Duke”); System.out.println(c.dono); 6.5 - O Motivo Tudo estava funcionando até agora. Para que utilizamos um construtor? A idéia é bem simples. Se toda conta precisa de um dono, como obrigar todos os objetos que forem criados a ter um valor desse tipo? Basta criar um único construtor que recebe essa String! O construtor se resume a isso! Dar possibilidades ou obrigar o usuário de uma classe de passar argumentos para o objeto durante o processo de criação do mesmo. Por exemplo, não podemos abrir um arquivo para leitura sem dizer qual é o nome do arquivo que desejamos ler! Portanto nada mais natural que passar uma String representando o nome de um arquivo na hora de criar um objeto do tipo de leitura de arquivo, e que isso seja obrigatório. Você pode ter mais de um construtor na sua classe, e no momento do new, o construtor apropriado será escolhido. Construtor: um método especial? Um construtor não é um método. Algumas pessoas o chamam de um método especial, mas definitivamente não é, já que não possui retorno e só é chamado durante a construção do objeto. Chamando outro construtor Um construtor só pode rodar durante a construção do objeto, isto é, você nunca conseguirá chamar o construtor em um objeto já construído. Porém, durante a construção de um objeto, você pode fazer com que um construtor chame outro, para não ter de ficar copiando e colando: class Conta { int numero; String dono; double saldo; double limite; // construtor Conta(String dono) { // faz mais uma série de inicializações e configurações this.dono = dono; } public Conta (int numero, String dono) { this(dono); // chama o construtor que foi declarado acima this.dono = dono; } // .. } Existe um outro motivo, o outro lado dos construtores: preguiça. Às vezes criamos um construtor que recebe diversos argumentos para não obrigar o usuário de uma classe a chamar diversos métodos do tipo 'set'. Capítulo 6 - Modificadores de acesso e atributos de classe - Página 47 STATIC Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 6.6 - Atributos de classe Nosso banco também quer controlar a quantidade de contas existentes no sistema. Como poderíamos fazer isto? A idéia mais simples: Conta c = new Conta(); totalDeContas = totalDeContas + 1; Aqui voltamos em um problema parecido com o da validação de CPF. Estamos espalhando um código por toda aplicação, e quem garante que vamos conseguir lembrar de incrementar a variável totalDeContas toda vez? Tentamos então, passar para a seguinte proposta: class Conta { private int totalDeContas; //... Conta() { this.totalDeContas = this.totalDeContas + 1; } } Quando criarmos duas contas, qual será o valor do totalDeContas de cada uma delas? Vai ser 1. Pois cada uma tem essa variável. O atributo é de cada objeto. Seria interessante então, que essa variável fosse única, compartilhada por todos os objetos dessa classe. Dessa maneira, quando mudasse através de um objeto, o outro enxergaria o mesmo valor. Para fazer isso em java, declaramos a variável como static. private static int totalDeContas; Quando declaramos um atributo como static, ele passa a não ser mais um atributo de cada objeto, e sim um atributo da classe, a informação fica guardada pela classe, não é mais individual para cada objeto. Para acessarmos um atributo estático, não usamos a palavra chave this, e sim o nome da classe: class Conta { private static int totalDeContas; //... Conta() { Conta.totalDeContas = Conta.totalDeContas + 1; } } Já que o atributo é privado, como podemos acessar essa informação a partir de outra classe? Precisamos de um getter para ele! class Conta { private static int totalDeContas; //... Conta() { Conta.totalDeContas = Conta.totalDeContas + 1; } public int getTotalDeContas() [ return Conta.totalDeContas; } Capítulo 6 - Modificadores de acesso e atributos de classe - Página 48 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 7Orientação a Objetos – herança, reescrita e polimorfismo “O homem absurdo é aquele que nunca muda.” Georges Clemenceau - Ao término desse capítulo, você será capaz de: • dizer o que é herança e quando utilizá-la; • reutilizar código escrito anteriormente; • criar classes filhar e reescrever métodos; • usar todo o poder que o polimorfismo da. 7.1 - Repetindo código? Como toda empresa, nosso Banco possui funcionários. Vamos modelar a classe Funcionario: class Funcionario { String nome; String cpf; double salario; // métodos devem vir aqui } Além de um funcionário comum, há também outros cargos, como os gerentes. Os gerentes guardam a mesma informação que um funcionário comum, mas possuem outras informações, além de ter funcionalidades um pouco diferentes. Um gerente no nosso banco possui também uma senha numérica que permite o acesso ao sistema interno do banco: class Gerente { String nome; String cpf; double salario; int senha; public boolean autentica(int senha) { if (this.senha == senha) { System.out.println(“Acesso Permitido!”); return true; } else { System.out.println(“Acesso Negado!”); return false; } } // outros métodos } Capítulo 7 - Orientação a Objetos – herança, reescrita e polimorfismo - Página 51 capítulo 7 HERANÇA EXTENDS PROTECTED SUPER E SUB CLASSES Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos Precisamos mesmo de outra classe? Poderíamos ter deixado a classe Funcionario mais genérica, mantendo nela senha de acesso. Caso o funcionário não fosse um gerente, deixaríamos este atributo vazio. Essa é uma possibilidade. Mas e em relação aos métodos? A classe Gerente tem o método autentica, que não faz sentido ser acionado em um funcionário que não é gerente. Se tivéssemos um outro tipo de funcionário, que tem características diferentes do funcionário comum, precisaríamos criar uma outra classe, e copiar o código novamente! Além disso, se um dia precisarmos adicionar uma nova informação para todos os funcionários, precisaríamos passar por todas as classes de funcionário e adicionar esse atributo. O problema acontece novamente por não centralizar as informações principais do funcionário em um único lugar! Existe uma maneira, em Java, de relacionarmos uma classe de tal maneira que uma delas herda tudo que a outra tem. Isto é uma relação de classe mãe e classe filha. No nosso caso, gostaríamos de fazer com que o Gerente tivesse tudo que um Funcionario tem, gostaríamos que ela fosse uma extensão de Funcionario. Fazemos isto através da palavra chave extends. class Gerente extends Funcionario { int senha; public boolean autentica(int senha) { if (this.senha == senha) { System.out.println(“Acesso Permitido!”); return true; } else { System.out.println(“Acesso Negado!”); return false; } } } Todo momento que criarmos um objeto do tipo Gerente, este objeto possuirá também os atributos definidos na classe Funcionario, pois agora um Gerente é um Funcionario: Gerente gerente = new Gerente(); gerente.nome = “João da Silva”; gerente.senha = “4231”; Dizemos que a classe Gerente herda todos os atributos e métodos da classe mãe, no nosso caso, a Funcionario. Para ser mais preciso, ela também herda os atributos e métodos privados, porém não consegue acessa-los diretamente. Super e Sub classe A nomenclatura mais encontrada é que Funcionario é a superclasse de Gerente, e Gerente é a subclasse de Funcionario. Dizemos também que todo Gerente é um Funcionário. E se precisamos acessar os atributos que herdamos? Não gostaríamos de deixar os atributos de Funcionario public, pois dessa maneira qualquer um Capítulo 7 - Orientação a Objetos – herança, reescrita e polimorfismo - Página 52 REESCRITA Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos poderia alterar os atributos dos objetos deste tipo. Existe um outro modificador de acesso, o protected, que fica entre o private e o public. Um atributo protected só pode ser acessado (visível) pela própria classe ou suas subclasses. class Funcionario { protected String nome; protected String cpf; protected double salario; // métodos devem vir aqui } Sempre usar protected? Então porque usar private? Depois de um tempo programando orientado a objetos, você vai começar a sentir que nem sempre é uma boa idéia deixar que a classe filha acesse os atributos da classe mãe, pois isto quebra um pouco a idéia de que só aquela classe deveria manipular seus atributos. Essa é uma discussão um pouco mais avançada. Além disso, não só as subclasses podem acessar os atributos protected, como outras classes, que veremos mais a frente (mesmo pacote). 7.2 - Reescrita de método Todo fim de ano, os funcionários do nosso banco recebem uma bonificação. Os funcionários comuns recebem 10% do valor do salário e os gerentes, 15%. Vamos ver como fica a classe Funcionario: class Funcionario { protected String nome; protected String cpf; protected double salario; public double getBonificacao() { return this.salario * 0.10; } // métodos } Se deixarmos a classe Gerente como ela está, ela vai herdar o método getBonificacao. Gerente gerente = new Gerente(); gerente.setSalario(5000.0); System.out.printoln(gerente.getBonificacao()); O resultado aqui será 500. Não queremos essa resposta, não queremos este método que foi escrito na classe mãe, eu quero reescrever (sobrescrever, override) este método: class Gerente extends Funcionario { int senha; public double getBonificacao() { return this.salario * 0.15; } // ... Capítulo 7 - Orientação a Objetos – herança, reescrita e polimorfismo - Página 53 COMPOSIÇÃO Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos A novidade aqui é a palavra chave super. Apesar do método ter sido reescrito, gostaríamos de acessar o método da classe mãe, para não ter de copiar e colocar o conteúdo desse método e depois concatenar com a informação das horas de aula. Como tiramos proveito do polimorfismo? Imagine que temos uma classe de relatório: class GeradorDeRelatorio { public void adiciona(FuncionarioDaFaculdade f) { System.out.println(f.getInfo()); System.out.println(f.getGatos()); } } Podemos passar para nossa classe qualquer FuncionarioDaFaculdade! Vai funcionar tanto para professor, quanto para funcionário comum. Um certo dia, muito depois de terminar essa classe de relatório, resolvemos aumentar nosso sistema, e colocar uma classe nova, que representa o Reitor. Como ele também é um FuncionarioDaFaculdade, será que vamos precisar alterar alguma coisa na nossa classe de Relatorio? Não. essa é a idéia. Quem programou a classe GeradorDeRelatorio nunca imaginou que existiria uma classe Reitor, e mesmo assim o sistema funciona. class Reitor extends ProfessorDaFaculdade { // informações extras String getInfo() { return super.getInfo() + “ e ele é um reitor”; } // não sobreescrevemos o getGastos!!! } 7.5 - Um pouco mais... 1-) Se não houvesse herança em Java, como você poderia reaproveitar o código de outra classe? 2-) Uma discussão muito atual é sobre o abuso no uso da herança. Algumas pessoas usam herança apenas para reaproveitar o código, quando poderia ter feito uma composição. Procure sobre herança versus composição. 3-) Mesmo depois de reescrever um método da classe mãe, a classe filha ainda pode acessar o método antigo. Isto é feito através da palavra chave super.método(). Algo parecido ocorre entre os construtores das classes, o que? 7.6 - Exercícios 1-) Vamos criar uma classe Conta, que possua um saldo, e os métodos para pegar saldo, depositar, e retirar. O esqueleto é o seguinte: class Conta { private double saldo; void deposita(double x) { //... } void retira(double x) { // .. } double getSaldo() { Capítulo 7 - Orientação a Objetos – herança, reescrita e polimorfismo - Página 56 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos //.. } } Preencha o esqueleto conforme exemplos vistos no decorrer dos outros capítulos. Se achar interessante faça com que o método retira() retorne um boolean indicando o sucesso da operação. 2-) Adicione um método na classe Conta, que atualiza essa conta de acordo com a taxa selic fornecida. void atualiza(double taxaSelic) { this.saldo = this.saldo * (1 + taxaSelic); } 3-) Crie duas subclasses da classe Conta: ContaCorrente e ContaPoupanca. Ambas terão o método atualiza reescrito: A ContaCorrente deve atualizar-se com o dobro da taxaSelic, porém subtraindo 15 reais de taxa bancária. A ContaPoupanca deve atualizar-se com 75% da taxaSelic. class ContaCorrente extends Conta { void atualiza(double taxaSelic) { // fazer conforme enunciado } } class ContaPoupanca extends Conta { void atualiza(double taxaSelic) { // fazer conforme enunciado } } Repare que para acessar o atributo saldo herdado da classe Conta, você vai precisar trocar o modificador de visibilidade de saldo para protected. Você pode utilizar os métodos retira e deposita se preferir continuar com o private (recomendado!), ou então criar um método setSaldo, mas protected, para não deixar outras pessoas alterarem o saldo dessa maneira.. 4-) Crie uma classe com método main e instacie essas classes, atualize-as e veja o resultado. Algo como: Conta c = new Conta(); ContaCorrente cc = new ContaCorrente(); ContaPoupanca cp = new ContaPoupanca(); c.deposita(1000); cc.deposita(1000); cp.deposita(1000); c.atualiza(0.01); cc.atualiza(0.01); cp.atualiza(0.01); Agora imprima o saldo (getSaldo()) de cada uma das contas, o que acontece? 5-) O que você acha de rodar o código anterior da seguinte maneira: Conta c = new Conta(); Conta cc = new ContaCorrente(); Conta cp = new ContaPoupanca(); Compila? Roda? O que muda? Qual é a utilidade disso? Capítulo 7 - Orientação a Objetos – herança, reescrita e polimorfismo - Página 57 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 6-) (opcional) Vamos criar uma classe que seja responsável por fazer a atualização de todas as contas bancárias, e gerar um relatório com o saldo anterior e saldo novo de cada uma das contas. class AtualizadorDeContas { private double saldoTotal = 0; private double selic; AtualizadorDeContas(double selic) { this.selic = selic; } void roda(Conta c) { // aqui voce imprime o saldo anterior, atualiza a conta, // e depois imprime o saldo final // lembrando de somar o saldo final ao atributo saldoTotal } // outros métodos } 7-) (opcional) No método main, vamos criar algumas contas e passa-la AtualizadorDeContas adc = new AtualizadorDeContas(0.08); adc.roda(c); adc.roda(cc); adc.roda(cp); System.out.println(adc.getSaldoTotal()); 8-) (Opcional) Crie uma classe Banco que possui uma array de Conta. Repare que numa array de Conta você pode colocar tanto ContaCorrente quanto ContaPoupanca. Crie um metodo void adiciona(Conta c), um método Conta pega(int x) e outro int pegaTotalDeContas(), muito similar a relação anterior de Empresa-Funcionario. Faça com que seu método main crie diversas contas, insira-as no Banco, e depois com um for percorra todas as contas do Banco para passá-las como argumento para o AtualizadorDeContas. 9-) (Opcional) Use a palavra chave super nos métodos atualiza reescritos, para não ter de refazer o trabalho. 10-) (Opcional) Se você precisasse criar uma classe ContaInvestimento, e seu método atualiza fosse complicadíssimo, você precisaria alterar as classes Banco e AtualizadorDeContas? Capítulo 7 - Orientação a Objetos – herança, reescrita e polimorfismo - Página 58 MÉTODO ABSTRATO Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos E no meio de um código: Funcionario f = new Funcionario() // não compila!!! O código acima não compila. O problema é instanciar a classe, criar referência você pode (e deve, pois é útil). Se ela não pode ser instanciada, para que serve? Somente para o polimorfismo e herança dos atributos e métodos. Vamos então herdar dessa classe, reescrevendo o método getBonificacao: class Gerente extends Funcionario { public String getBonificacao() { return this.salario * 1.4 + 1000; } } Mas qual é a real vantagem de uma classe abstrata? Poderíamos ter feito isto com uma herança comum. Por enquanto, a única diferença é que não podemos instanciar um objeto do tipo Funcionario, que já é de grande valia, dando mais consistência ao sistema. 8.3 - Métodos abstratos Se não tivéssemos reescrito o método getBonificacao, esse método seria herdado da classe mãe, fazendo com que ele devolvesse o salário mais 20%. Cada funcionário em nosso sistema tem uma regra totalmente diferente para ser bonificado. Será então que faz algum sentido ter esse método na classe Funcionario? Será que existe uma bonificação padrão para todo tipo de Funcionario?Parece não... cada classe filha terá um método diferente de bonificação pois de acordo com nosso sistema não existe uma regra geral: queremos que cada pessoa que escreve a classe de um Funcionario diferente (subclasses de Funcionario) reescreva o método getBonificacao de acordo com as suas regras. Poderíamos então jogar fora esse método da classe Funcionario? O problema é que se ele não existisse, não poderíamos chamar o método apenas com uma referência a um Funcionario, pois ninguém garante que essa referência aponta para um objeto que possui esse método. Existe um recurso em Java que, em uma classe abstrata, podemos escrever que determinado método será sempre escrito pelas classes filhas. Isto é, um método abstrato. Ele indica que todas as classes filhas (concretas, isso é, que não forem abstratas) devem reescrever esse método, ou não compilarão. É como se você herdasse a responsabilidade de ter aquele método. Como declarar um método abstrato Às vezes não fica claro como declarar um método abstrato. Basta escrever a palavra chave abstract na assinatura do mesmo e colocar um ponto e vírgula em vez de abre e fecha chaves! abstract class Funcionario { abstract double getBonificacao(); Capítulo 8 - Orientação a Objetos – Classes Abstratas - Página 61 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos // outros atributos e métodos } Repare que não colocamos o corpo do método, e usamos a palavra chave abstract para definir o mesmo. Porque não colocar corpo algum? Porque esse método nunca vai ser chamado, sempre quando alguém chamar o método getBonificacao, vai cair em uma das suas filhas, que realmente escreveram o método. Qualquer classe que estender a classe Funcionario será obrigada a reescrever este método, tornando-o “concreto”. Se não reescreverem esse método, um erro de compilação ocorrerá. O método do ControleDeBonificacao estava assim: public void registra(Funcionario f) { System.out.println(“Adicionando bonificacao do funcionario: ” + f); this.totalDeBonificacoes += funcionario.getBonificacao(); } Como posso acessar o método getBonificacao se ele não existe na classe Funcionario? Já que o método é abstrato, com certeza suas subclasses têm esse método, o que garante que essa invocação de método não vai falhar. Basta pensar que uma referência do tipo Funcionario nunca aponta para um objeto que não tem o método getBonificacao, pois não é possível instanciar uma classe abstrata, apenas as concretas. Um método abstrato obriga a classe em que ele se encontra ser abstrata, o que garante a coerência do código acima compilar. 8.4 - Um outro exemplo Nosso banco deseja todo dia de manhã atualizar as contas bancárias de todas as pessoas. Temos dois tipos de conta, a ContaCorrente e a ContaPoupanca. A ContaPoupanca atualiza todo dia uma pequena porcentagem, já a ContaCorrente só precisa atualizar-se com um fator de correção mensal. 1. class Conta { 2. private double saldo = 0.0; 3. 4. public void retira(double valor) { 5. this.saldo -= valor; 6. } 7. 8. public void deposita(double valor) { 9. this.saldo += valor; 10. } 11. 12. public double getSaldo() { 13. return this.saldo(); 14. } 15. } 1. class ContaCorrente extends Conta { 2. private double limiteDoChequeEspecial = 1000.0; 3. private double gastosNoChequeEspecial = 100.0; 4. 5. public void atualiza() { 6. super.retira(this.gastosNoChequeEspecial * 0.08); 7. } 8. } Capítulo 8 - Orientação a Objetos – Classes Abstratas - Página 62 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 1. class ContaPoupanca extends Conta { 2. private double correcaoMensal; 3. 4. public void atualiza() { 5. super.deposita(this.saldo * this.correcaoMensal); 6. } 7. } O que não está legal aqui? Por enquanto usamos herança para herdar um pouco de código, e assim não ter de reescreve-lo. Mas já frisamos que essa não é a grande vantagem de se usar herança, a idéia é utilizar o polimorfismo adquirido. Podemos nos referenciar a uma ContaCorrente e ContaPoupanca como sendo uma Conta: class AtualizadorDeSaldos { private Conta[] contas; public void setContas(Conta[] contas) { this.contas = contas; } public void atualizaSaldos() { for (Conta conta : this.contas) { conta.atualiza(); // não compila!!! } } } Este código acima não compila! Se tenho uma referência para uma Conta, quem garante que o objeto referenciado tem o método atualiza? Ninguém. Podemos então coloca-lo na classe Conta: class Conta { protected double saldo; public void retira(double valor) { this.saldo -= valor; } public void deposita(double valor) { this.saldo -= valor; } public double getSaldo() { return this.saldo(); } public void atualiza() { // não faz nada, serve só para o polimorfismo } } O que ainda não está legal? Cada tipo de Conta, isto é, cada subclasse de Conta sabe como se atualizar. Só que quando herdamos de Conta nós já herdamos o método atualiza, o que não nos obriga a reescreve-lo. Além disso, no nosso sistema não faz sentido existir um objeto que é realmente da classe Conta, essa classe é só um conceito, uma idéia, ela é abstrata! Assim como seu método atualiza, o qual queremos forçar que as subclasse reescrevam. abstract class Conta { protected double saldo; public void retira(double valor) { this.saldo -= valor; } public void deposita(double valor) { Capítulo 8 - Orientação a Objetos – Classes Abstratas - Página 63 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 9Orientação à Objetos – Interfaces “O homem absurdo é aquele que nunca muda.” Georges Clemenceau - Ao término desse capítulo, você será capaz de: • dizer o que é uma interface e as diferenças entre herança e implementação; • escrever uma interface em Java; • utiliza-las como um poderoso recurso para diminuir acoplamento entre as classes. 9.1 - Aumentando nosso exemplo Imagine que um Sistema de Controle do Banco pode ser acessado, além dos Gerentes, pelos Diretores do Banco. Então, teríamos uma classe Diretor: class Diretor extends Funcionario { public boolean autentica(int senha) { // verifica aqui se a senha confere com a recebida como parametro } } E a classe Gerente: class Gerente extends Funcionario { public boolean autentica(int senha) { // verifica aqui se a senha confere com a recebida como parametro // no caso do gerente verifica tambem se o departamente dele // tem acesso } } Repare que o método de autenticação de cada tipo de Funcionario pode variar muito. Mas vamos aos problemas. Considere o SistemaInterno, e seu controle, precisamos receber um Diretor ou Gerente como argumento, verificar se ele se autentica e coloca-lo dentro do sistema: class SistemaInterno { void login(Funcionario funcionario) { // como chamo o método autentica? não posso! Nem todo Funcionario tem } } O SistemaInterno está aceitando qualquer tipo de Funcionario, ele tendo acesso ao sistema ou não, e nem todo Funcionario tem o método autentica, o que nos impede de chamar esse método com uma referência apenas a Funcionario. O que fazer então? Capítulo 9 - Orientação à Objetos – Interfaces - Página 66 capítulo 9 SOBRECARGA Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos Uma possibilidade: criar dois métodos login no SistemaInterno: um para receber Diretor e outro para receber Gerente. Já vimos que essa não é uma boa escolha. Porque? Pois cada vez que criarmos uma nova classe de Funcionario que é autenticável, precisaríamos adicionar um novo método de login no SistemaInterno. Métodos com mesmo nome Em Java, métodos podem ter o mesmo nome desde que não sejam ambíguos, isso é, que exista uma maneira de distinguir no momento da chamada. Isso se chama sobrecarga de método. (overloading, não confundir com overriding, que é um conceito muito mais poderoso no caso). Uma solução mais interessante seria criar uma classe no meio da árvores de herança, FuncionarioAutenticavel: class FuncionarioAutenticavel extends Funcionario { public boolean autentica(int senha) { // faz autenticacao padrao } // outros atributos e metodos } As classes Diretor e Gerente passariam a estender de FuncionarioAutenticavel, e o SistemaInterno receberia referências desse tipo, como a seguir: class SistemaInterno { void login(FuncionarioAutenticavel fa) { int senha = // captura senha de algum lugar, ou de um scanner de polegar boolean ok = fa.autentica(senha); // aqui eu posso chamar o autentica! // Pois todo FuncionarioAutenticavel tem } } Repare que FuncionarioAutenticavel é uma séria candidata a classe abstrata. Mais ainda, o método autentica seria um método abstrato. Esse caso herança resolve, mas vamos a uma outra situação: Precisamos que todos os clientes também tenham acesso ao SistemaInterno. O que fazer? Uma opção é criar outro método login em SistemaInterno: descartamos essa. Uma outra, que é comum entre os novatos, é fazer uma herança sem sentido para resolver o problema, por exemplo fazer Cliente extends FuncionarioAutenticavel. Realmente resolve o problema, mas vai te trazer um monte de outros. Cliente definitivamente não é FuncionarioAutenticavel. Não faça herança quando a relação não é estritamente “é um”. Como resolver então? Capítulo 9 - Orientação à Objetos – Interfaces - Página 67 INTERFACE IMPLEMENTS Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 9.2 - Interfaces O que precisamos para resolver nosso problema? Arranjar uma forma de poder referenciar Diretor, Gerente e Cliente de uma mesma maneira. Isto é, achar um fator comum. Se existisse uma forma que essas classes garantirem que possuem um determinado método, através de um contrato, resolveríamos o problema. O contrato de um Autenticavel seria algo como: “A classe Gerente se compromete a ser tratada como Autenticavel, com isso, sendo obrigada a ter os métodos necessários”. Podemos criar esse contrato em Java! interface Autenticavel { boolean autentica(int senha); } Chama-se interface pois é a maneira a qual poderemos conversar com um Autenticavel. Interface é a maneira a qual conversamos com um objeto. Uma interface pode definir uma série de métodos, mas nunca conter implementação deles. Ela só expõe o que o objeto deve fazer, e não como ele faz. Como ele faz vai ser definido em uma implementação dessa interface. E o Gerente pode “assinar” o contrato, ou seja, implementar a interface. No momento que ele implementa essa interface, ele precisa escrever os métodos pedidos pela interface (muito próximo ao efeito de herdar métodos abstratos, aliás, métodos de uma interface são públicos e abstratos, sempre). Para implementar usamos a palavra chave implements na classe: class Gerente extends Funcionario implements Autenticavel { private int senha; // outros atributos e métodos public boolean autentica(int senha) { if(this.senha != senha) return false; // pode fazer outras possiveis verificacoes, como saber se esse // departamento do gerente tem acesso ao Sistema return true; } } A partir de agora, podemos tratar um Gerente como sendo um Autenticavel. Ganhamos polimorfismo! Temos mais uma forma de referenciar a um Gerente. Quando crio uma variável do tipo Autenticavel, estou criando uma referência para qualquer objeto de uma classe que implementa Autenticavel, direta ou indiretamente: Autenticavel a = new Gerente(); // posso aqui chamar o metodo autentica! Capítulo 9 - Orientação à Objetos – Interfaces - Página 68 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos double calculaTributos(double taxa); } Alguns bens são tributáveis e outros não, por exemplo, repare que ContaPoupanca não é tributável: class ContaCorrente extends Conta implements Tributavel { // para compilar o metodo calculaTributos precisa estar aqui // retorna um décimo da taxa vezes o saldo } class SeguroDeVida implements Tributavel { // para compilar o metodo calculaTributos precisa estar aqui // retorna a taxa vezes o saldo mais 10 reais. } Crie um GerenciadorDeImpostoDeRenda que recebe todos os tributáveis de uma pessoa e soma seus valores: class GerenciadorDeImpostoDeRenda { private double taxa; private double total; GerenciadoDeImpostoDeRenda(double taxa) { this.taxa = taxa; } void adiciona(Tributavel t) { System.out.printl(“Adicionando tributavel: ” + t); // somar aqui o valor dos tributos ao total e imprimir o total atual } } Crie um main para instaciar diversas classes que implementam Tributavel e passar como argumento para um GerenciadorDeImpostoDeRenda. Repare que você não pode passar qualquer tipo de conta para o método adiciona, apenas a que implementa Tributavel. Além disso pode passar o SeguroDeVida. 3. (Opcional, Avançado) Transforme a classe Conta em uma interface. Atenção: faça isso num projeto a parte pois usaremos a Conta como classes nos exercícios futuros. interface Conta { double getSaldo(); void deposita(double valor); void retira(double valor); void atualiza(double taxaSelic); } Adapte ContaCorrente e ContaPoupanca para essa modificacao: class ContaCorrente implements Conta { // ... } class ContaPoupanca implements Conta { // ... } Algum código vai ter de ser copiado e colado? Isso é tão ruim? Como você Capítulo 9 - Orientação à Objetos – Interfaces - Página 71 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos poderia diminuir esse copia e cola e centralizar esses códigos repetidos em um lugar só? Pesquisar sobre henraça versus composição. 4. (Opcional) Subinterfaces: As vezes é interessante criarmos uma interface que herda de outras interfaces. Dessa maneira quem for implementar essa nova interface precisa implementar todos os métodos herdades das suas superinterfaces (e talvez ainda novos métodos declarados dentro dela): interface ContaTributavel extends Conta, Tributavel { } class ContaCorrente implements ContaTributavel { // metodos } Conta c = new ContaCorrente(); Tributavel t = new ContaCorrente(); Repare que o código pode parecer estranho pois a interface não declara método algum, só herda os métodos abstratos declarados nas outras interfaces. Repare também que uma interface pode estender de mais de uma interface, sendo que classe só pode estender de uma (herança simples). Capítulo 9 - Orientação à Objetos – Interfaces - Página 72 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos 10Exceções – Controlando os erros “Quem pensa pouco, erra muito” Leonardo da Vinci - Ao término desse capítulo, você será capaz de: • controlar erros e tomar decisões baseadas nos mesmos; • criar novos tipos de erros para sua melhorar o tratamento dos mesmos em sua aplicação ou biblioteca; • assegurar que um método funcionou como diz em seu "contrato". 10.1 - Exceção Voltando às Contas que criamos no capítulo 6, o que iria acontecer ao tentar chamar o método saca com um valor fora do limite? O sistema iria mostrar uma mensagem de erro, mas quem chamou o método saca não irá saber que isso aconteceu. Como avisar aquele que chamou o método que ele não conseguiu fazer aquilo que deveria? Em Java, os métodos dizem qual o contrato que eles devem seguir, se ao tentar sacar ele não consegue fazer aquilo que deveria, ele precisa ao menos avisar o usuário que tentou sacar que isso não foi feito. Veja no exemplo abaixo, estamos forçando uma Conta a ter um valor negativo, isto é, estar num estado inconsistente de acordo com a nossa modelagem. Conta minhaConta = new Conta(); minhaConta.deposita(100); minhaConta.setLimite(100); minhaConta.saca(1000); // o saldo é -900? É 100? É 0? A chamada ao método saca funcionou? Em sistemas de verdade, é muito comum que quem saiba tratar o erro é aquele que chamou o método e não a própria classe! Portanto, nada mais natural que a classe sinalizar que um erro ocorreu. A solução mais simples utilizada antigamente é a de marcar o retorno de um método como boolean e retornar true se tudo ocorreu da maneira planejada ou false caso contrário: boolean saca(double quantidade) { if (quantidade > this.saldo + this.limite) { //posso sacar até saldo+limite System.out.println(“Não posso sacar fora do limite!”); return false; } else { this.saldo = this.saldo – quantidade; return true; } } Capítulo 10 - Exceções – Controlando os erros - Página 73 capítulo 10 THROWS Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos programador. É por esse motivo que o java não te obriga a dar o try/catch nesses casos, e chamamos essas exceções de unchecked. É interessante já passar para o exercício 1 deste capítulo, pois você vai exercitar a sintaxe, e verificar qual é a relação entre a tal pilha de execução e o controle de fluxo através do uso de Exceptions. Erros Os erros em Java são um tipo de exceção que também podem ser tratados. Eles representam problemas na máquina virtual e não devem ser tratados em 99% dos casos. 10.4 - Outro tipo de exceção: Checked Exceptions Fica claro com os exemplos de código acima que não é necessário declarar que você está tentando fazer algo onde um erro possa ocorrer. Os dois exemplos, com ou sem o try/catch, compilaram e rodaram. Em um, o erro terminou o programa e no outro foi possível tratá-lo. Mas não é só esse tipo de exceção que existe em Java, um outro tipo obriga os usuários que chamam o método ou construtor a tratar o erro. Um exemplo que podemos mostrar agora é o de abrir um arquivo para leitura, quando pode ocorrer o erro do arquivo não existir (veremos como trabalhar com arquivos em outro capítulo, não se preocupe com isto agora): public static void metodo() { new java.io.FileReader(“arquivo.txt”); } O código acima não compila e o compilador avisa que é necessário tratar o FileNotFoundException que pode ocorrer: Para compilar e fazer o programa funcionar, precisamos tratar o erro de um de dois jeitos. O primeiro é tratá-lo com o try e catch do mesmo jeito que usamos no exemplo anterior com uma array: public static void metodo() { try { new java.io.FileReader(“arquivo.txt”); } catch (java.io.FileNotFoundException fnfex) { System.out.println(“Nao foi possivel abrir o arquivo para leitura”); } } A segunda forma de tratar esse erro é a de delegar ele para quem chamou o nosso método, isto é, passar para a frente. public static void metodo() throws java.io.FileNotFoundException { new java.io.FileReader(“arquivo.txt”); } Capítulo 10 - Exceções – Controlando os erros - Página 76 FINALLY Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos No início existe uma grande tentação de sempre passar o erro pra frente para outros tratarem dele. Pode ser que faça sentido dependendo do caso mas não até o main, por exemplo. Acontece que quem tenta abrir um arquivo sabe como lidar com um problema na leitura. Quem chamou um método no começo do programa pode não saber ou, pior ainda, tentar abrir cinco arquivos diferentes e não saber qual deles teve um problema! Não há uma regra para decidir em que momento do seu programa você vai tratar determinar exceção. Isso vai depender de em que ponto você tem condições de tomar uma decisão em relação a aquele erro. Enquanto não for o momento, você provavelmente vai preferir delegar a responsabilidade para o método que te invocou. 10.5 - Mais de um erro É possível tratar mais de um erro quase que ao mesmo tempo: 1. Com o try e catch: try { objeto.metodoQuePodeLancarIOeSQLException(); } catch (IOException e) { // .. } catch (SQLException e) { // .. } 2. Com o throws: public void abre(String arquivo) throws IOException, SQLException { // .. } Você pode também escolher tratar algumas exceções e declarar as outras no throws: try { // ... } catch (IOException e) { // .. } catch (SQLException e) { // .. } 3. Com o throws: public void abre(String arquivo) throws IOException { try { objeto.metodoQuePodeLancarIOeSQLException(); } catch (SQLException e) { // .. } } É desnecessário declarar no throws as exceptions que são unchecked, porém é permitido e as vezes facilita a leitura e a documentação do seu código. 10.6 - E finalmente... Os blocos try e catch podem conter uma terceira cláusula chamada finally Capítulo 10 - Exceções – Controlando os erros - Página 77 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos que indica o que deve ser feito após o término do bloco try ou de um catch qualquer. No exemplo a seguir, o bloco finally será executado não importa se tudo ocorrer ok ou com algum problema: try { // bloco try } catch (IOException ex) { // bloco catch 1 } catch (SQLException sqlex) { // bloco catch2 } finally { // bloco finally } 10.7 - Criando novas exceções Podemos também lançar uma exception, o que é extramamente útil. Dessa maneira resolvemos o problema de alguém poder esquecer de fazer um if no retorno de um método. Considere o exemplo de um carro que não pode ultrapassar uma determinada velocidade: public class Carro { private double velocidade; private double velocidadeMaxima = 120; // ... void acelera(double valor) { if (valor + this.velocidade > this.velocidadeMaxima) { throw new RuntimeException(); } else { this.velocidade += valor; } } } A palavra chave throw lança uma Exception (diferente de throws, que apenas avisa da possibilidade daquele método lança-la). No nosso caso lança uma do tipo unchecked. RuntimeException é a exception mãe de todas as exceptions unchecked. A desvantagem aqui é que ela é muito genérica, quem receber esse erro não sabe dizer exatamente qual foi o problema. Podemos então usar uma Exception mais específica: void acelera(double valor) { if (valor + this.velocidade > this.velocidadeMaxima) { throw new IllegalArgumentException(); } else { this.velocidade += valor; } } IllegalArgumentException diz um pouco mais: algo foi passado como argumento e seu método não gostou. Ela é uma Exception unchecked pois estende de RuntimeException e já faz parte da biblioteca do java. (IllegalArgumentException é melhor de ser usado quando um argumento sempre é inválido, como por exemplo números negativos, referências nulas, etc). Podíamos melhorar ainda mais e passar para o construtor da Capítulo 10 - Exceções – Controlando os erros - Página 78 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos Exception para quem o chamou, quem recebe não sabe qual o tipo específico de erro ocorreu e não vai saber como tratar o mesmo. 10.8 - Um pouco mais... 1-) É possível criar sua própria exceção de tempo de execução (não checked), basta utilizar RuntimeException em vez de Exception. 2-) É possível criar um bloco try e finally, sem catch. Isso significa se não ocorrer erro algum, o bloco do finally irá ser executado. Se ocorrer algum erro, ele também será executado, e o erro irá ser jogado para quem chamou o método. 3-) Procure informações sobre a palavra-chave assert e tente utilizar o código abaixo: int i = 1; // tenho certeza que i vale 1 assert i == 1; i = 2; // tenho certeza que i vale 2 assert i == 2; i++; // vai gerar um erro pois i não vale 4 assert i == 4; Ele só irá funcionar se compilado com a opção –source 1.4 e rodado com –ea (enable assertions). 10.9 - Exercícios 1-) Teste o seguinte código você mesmo: class Teste { public static void main(String[] args) { System.out.println(“inicio do main”); metodo1(); System.out.println(“fim do main”); } public static void metodo1() { System.out.println(“inicio do metodo1”); metodo2(); System.out.println(“fim do metodo1”); } public static void metodo2() { System.out.println(“inicio do metodo2”); int[] array = new int[10]; for(int i = 0; i <= 15; i++) { array[i] = i; System.out.println(i); } System.out.println(“fim do metodo2”); } } Capítulo 10 - Exceções – Controlando os erros - Página 81 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos Rode o código. Leia a stacktrace. O que ela indica? 2-) Adicione um try/catch em volta do for, pegando ArrayIndexOutOfBoundsException. O que o código imprime agora? try { for(int i = 0; i <= 15; i++) { array[i] = i; System.out.println(i); } } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { System.out.printl(“erro: ” + e); } Em vez de fazer o try em torno do for inteiro, tente apenas com o bloco de dentro do for: for(int i = 0; i <= 15; i++) { try { array[i] = i; System.out.println(i); } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { System.out.printl(“erro: ” + e); } } Qual é a diferença? Agora retire o try/catch e coloque ele em volta da chamada do metodo2. Faca a mesma coisa, retirando o try/catch novamente e colocando em volta da chamada do metodo1. Rode os códigos, o que acontece? Repare que a partir do momento que uma exception foi “catched” (tratada, handled), a execução volta ao normal a partir daquele ponto. 3-) Na classe Conta, modifique o método saca(double x) para que ele agora retorne void, e quando não houver saldo suficiente, ele deve lançar uma exception chamada IllegalArgumentException, que já faz parte da biblioteca do java e é muito utilizada em casos como esse. 4-) Modifique a sua main para que ela faça um loop em uma conta e va sacando dinheiro até não haver mais. Algo como: ContaCorrente c = new ContaCorrente(); c.deposita(1000); for(int i = 0; i < 20; i++) { c.saca(100); } Repare na stacktrace. Perceba as informações específicas que ela te traz: é um snapshot da pilha no momento em que a exception foi criada. Brinque com o try catch para conter a exceção. Existe agora alguma forma do programador esquecer de verificar esse problema? Qual a vantagem dessa abordagem em relação ao do uso do boolean como retorno? 5-) Crie sua própria Exception, SaldoInsuficienteException. Para isso você precisa criar uma classe com esse nome que extenda de RuntimeException. Lance-a em vez de IllegalArgumentException. Capítulo 10 - Exceções – Controlando os erros - Página 82 Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos class SaldoInsuficienteException extends RuntimeException { } 6-) (opcional) Coloque um construtor na classe SaldoInsuficienteException que receba o quanto ficou faltando de dinheiro para a operação se completar. Dessa maneira, na hora de dar o throw new SaldoInsuficienteException você vai precisar passar a diferença de valores como argumento para o construtor. 7-) (opcional) A classe Exception (na verdade Throwable) tem definida nela um método getMessage que pode ser reescrito nas suas subclasses para falar um pouco mais sobre o erro. Reescreva-o na sua classe SaldoInsuficienteException para algo como: public String getMessage() { return “Ficou faltando ” + valor + “ reais para a operacao ser bem sucedida”. } Agora ao imprimir a exception, repare que essa mensagem é que vai aparecer. 8-) (opcional) Declare a classe SaldoInsuficienteException como filha de Exception em vez de RuntimeException. O que acontece? Você vai precisar avisar que o seu método retira() throws SaldoInsuficienteException, pois ela é uma checked exception. Além disso, quem chama esse método vai precisar tomar uma decisão entre try-catch ou throws. 10.10 - Desafios 1-) O que acontece se acabar a memória do java? Como forçar isso? Capítulo 10 - Exceções – Controlando os erros - Página 83 IMPORT Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos public class Banco { String nome; Cliente clientes[] = new Cliente[2]; } A palavra chave public libera o acesso para classes de outros pacotes. Do mesmo jeito que o compilador reclamou que a classe não estava visível, agora ele reclama que o nome também não está. É fácil deduzir como resolver o problema, algo que já foi visto anteriormente: package br.com.caelum.banco; public class Banco { public String nome; public Cliente clientes[] = new Cliente[2]; } Agora já podemos testar nosso exemplo anterior. Voltando ao código do TesteDoBanco, é necessário escrever todo o pacote para identificar qual classe queremos usar? O exemplo que usamos ficou bem complicado de ler: br.com.caelum.banco.Banco meuBanco = new br.com.caelum.banco.Banco(); Existe uma maneira mais simples de se referenciar a classe Banco: basta importá-la do pacote br.com.caelum.banco: package br.com.caelum.banco.util; import br.com.caelum.banco.Banco; // agora podemos nos referenciar // a Banco diretamente class TesteDoBanco { public static void main(String args[]) { Banco meuBanco = new Banco(); meuBanco.nome = “Banco do Brasil”; } } package, import, class É muito importante manter a ordem! Primeiro aparece uma (ou nenhuma) vez o package, depois pode aparecer um ou mais import e por último as declarações de classes. import x.y.z.*; É possível importar um pacote inteiro (todas as classes do pacote, exceto os subpacotes) através do *: import java.util.*; Importar todas as classes de um pacote não implica em perda de performance em tempo de execução mas pode trazer problemas com classes de mesmo nome! Além disso, importar de um em um é considerado boa prática pois facilita a leitura para outros programadores 11.3 - Import Estático Capítulo 11 - Pacotes – Organizando suas classes e bibliotecas - Página 86 STATIC IMPORT Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos Algumas vezes, escrevemos classes que contém muitos métodos e atributos estáticos (finais, como constantes). Essas classes são classes utilitárias, e precisamos sempre nos referir a elas antes de chamar um método ou utilizar um atributo: import pacote.ClasseComMetodosEstaticos; class UsandoMetodosEstaticos { void metodo() { ClasseComMetodosEstaticos.metodo1(); ClasseComMetodosEstaticos.metodo2(); } } Começa a ficar muito chato de escrever toda hora o nome da classe. Para resolver esse problema, no Java 5.0 foi introduzido o static import, que importa métodos e atributos estáticos de qualquer classe. Usando essa nova técnica, você pode importar os métodos do exemplo anterior e usá-los diretamente: import static pacote.ClasseComMetodosEstaticos.*; class UsandoMetodosEstaticos { void metodo() { metodo1(); metodo2(); } } Apesar de você ter importado todos os métodos e atributos estáticos da classe ClasseComMetodosEstaticos, a classe em si não foi importada, e se você tentasse der new, por exemplo, ele não ia conseguir encontrá-la, precisando de um import normal a parte. Um bom exemplo de uso são os métodos e atributos estáticos da classe de matemática do Java. import static java.lang.Math.*; class TesteMatematico { double areaDaCircunferencia (double raio) { return PI * raio * raio; // usamos PI ao invés de Math.PI !! } } 11.4 - Acesso aos atributos, construtores e métodos Os modificadores de acesso existentes em Java são quatro sendo que até o momento já vimos três, mas só explicamos dois. A diferença entre eles é descrita a seguir: public – Todas as classes podem acessar aquilo que for definido como public. Classes, atributos, construtores e métodos podem ser public. protected – Aquilo que é protected pode ser acessado por todas as classes do mesmo pacote e por todas as classes que a estendam. Somente atributos, construtores e métodos podem ser protected. padrão (sem nenhum modificador) – Se nenhum modificador for utilizado, todas as classes do mesmo pacote têm acesso ao atributo, construtor, método ou classe. private – A única classe capaz de acessar os atributos, construtores e métodos privados é a própria classe. Classes não podem ser private, mas atributos, Capítulo 11 - Pacotes – Organizando suas classes e bibliotecas - Página 87 JAR Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos construtores e métodos sim. Classes públicas Para melhor organizar seu código, o Java não permite mais de uma classe pública por arquivo e o arquivo deve ser NomeDaClasse.java. Uma vez que outros programadores irão utilizar essa classe, quando precisarem olhar o código da mesma, fica mais fácil encontrá-la sabendo que ela está no arquivo de mesmo nome. 11.5 - Arquivos, bibliotecas e versões Assim que um programa fica pronto, é meio complicado enviar dezenas ou centenas de classes para cada cliente que quer utilizá-lo. O jeito mais simples de trabalhar com um conjunto de classes é compactá-los em um arquivo só. O formato de compactação padrão é o ZIP, porém a extensão do arquivo compactado será JAR. O arquivo .jar O arquivo jar possui uma série de classes (e arquivos de configurações) compactados, no estilo de um arquivo zip. O arquivo jar pode ser criado com qualquer compactador zip disponível no mercado, inclusive o programa jar que vem junto com o sdk. Para criar um arquivo jar do nosso programa de banco, basta ir ao diretório onde estão contidas as classes e usar comando a seguir para criar o arquivo banco.jar com todas as classes dos pacotes br.com.caelum.util e br.com.caelum.banco. jar –cvf banco.jar br/com/caelum/util/*.class br/com/caelum/banco/*.class Para usar esse arquivo banco.jar para rodar o TesteDoBanco basta rodar o java com o arquivo jar como argumento: java –classpath banco.jar br.com.caelum.util.TesteDoBanco Para adicionar mais arquivos .jar, que podem ser bibliotecas, ao programa basta rodar o java da seguinte maneira: java –classpath biblioteca1.jar;biblioteca2.jar NomeDaClasse Vale lembrar que o ponto e vírgula utilizado só é válido em ambiente windows e depende de cada sistema operacional (no linux é o dois pontos). Bibliotecas Diversas bibliotecas podem ser controladas de acordo com a versão por estarem sempre compactadas em um arquivo .jar. Basta verificar o nome da biblioteca (por exemplo gujChat0.9.8.jar) para descobrir a versão dela. Então é possível rodar dois programas ao mesmo tempo, cada um utilizando uma versão da biblioteca através do parâmetro –classpath do java. Criando um .jar automaticamente Existem diversas ferramentas que servem para automatizar o processo de deploy, que Capítulo 11 - Pacotes – Organizando suas classes e bibliotecas - Página 88 JAVA.LANG OBJECT Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos Clicando-se em uma classe ou interface, o quadro da direita passa a detalhar todos atributos e métodos não privados (e porque será que não são mostrados os privados?). 12.2 - Pacote padrão Já usamos por diversas vezes as classes String e System. Vimos o sistema de pacotes do java, e nunca precisamos dar um import nessas classes. Isso ocorre porque elas estão dentro do pacote java.lang, que é automaticamente importado para você. É o único pacote com esta característica. Vamos ver um pouco de suas principais classes. 12.3 - Um pouco sobre a classe System e Runtime A classe System possui uma série de atributos e métodos estáticos. Já usamos o atributo System.out, para imprimir. Ela também possui o atributo in, que lê da entrada padrão alguns bytes. int i = System.in.read(); O código acima deve estar dentro de um bloco de try e catch, pois pode lançar uma exceção IOException. Será útil ficar lendo de byte em byte? O System conta também com um método que simplesmente desliga a virtual machine, retornando um código de erro para o sistema operacional, é o exit. System.exit(0); A classe Runtime possui um método para fazer uma chamada ao sistema operacional e rodar algum programa: Runtime rt = Runtime.getRuntime(); Process p = rt.exec(“dir”); É desnecessário dizer que isto deve ser evitado ao máximo, já que gera uma dependência da sua aplicação com o sistema operacional em questão, pedendo a portabilidade. Em muitos casos isso pode ser substituído por chamadas as bibliotecas do java, esse caso por exemplo você tem um método list na clase File do pacote de entrada e saída, que veremos posteriormente. O método exec te retorna um Process onde você é capaz de pegar a saída do programa, enviar dados para a entrada, entre outros. Veremos também a classe System no próximo capítulo e no de Threads. Consulte a documentação do Java e veja outros métodos úteis da System. 12.4 - java.lang.Object Sempre quando declaramos uma classe, essa classe é obrigada a herdar de outra. Isto é, para toda classe que declararmos, existe uma superclasse. Porém criamos diversas classes sem herdar de ninguém: class MinhaClasse { } Quando o Java não encontra a palavra chave extends, ele então considera que Capítulo 12 - O pacote padrão - Página 91 CASTING DE REFERÊNCIAS Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos você está herdando da classe Object, que também se encontra dentro do pacote java.lang. Você até mesmo pode escrever essa herança, que é a mesma coisa: class MinhaClasse extends Object { } Todas as classes, sem exceção, herdam de Object, seja direta ou indiretamente. Podemos também afirmar que qualquer objeto em Java é um Object, podendo ser referenciado como tal. Então qualquer objeto possui todos os métodos declarados na classe Object, e veremos alguns deles logo após o casting. 12.5 - Casting de referências A habilidade de poder se referenciar a qualquer objeto como Object nos traz muitas vantagens. Podemos criar um método que recebe um Object como argumento, isto é, qualquer coisa! Melhor, podemos armazenar qualquer objeto: class GuardadorDeObjetos { private Object[] array = new Object[100]; private int posicao= 0; public void adicionaObjeto(Object object) { this.arrayDeObjetos[this.posicao] = object; this.posicao++; } public Object pegaObjeto(int indice) { return this.array[indice]; } } Mas e no momento que retirarmos uma referência a esse objeto, como vamos acessar os métodos e atributos desse objeto? Se estamos referenciando-o como Object, não podemos acessá-lo como sendo Conta. Veja o exemplo a seguir: GuardadorDeObjetos guardador = new GuardadorDeObjetos(); Conta conta = new Conta(); guardador.adicionaObjeto(conta); // ... Object object = guardador.pegaObjeto(0); // pega a conta referenciado como objeto object.getSaldo(); // classe Object nao tem método getSaldo! não compila! Poderíamos então atribuir essa referência de Object para Conta? Tentemos: Conta contaResgatada = object; Nós temos certeza de que esse Object se referencia a uma Conta, já que fomos nós que o adicionamos na classe que guarda objetos. Mas o Java não tem garantias sobre isso! Essa linha acima não compila, pois nem todo Object é uma Conta. Para conseguir realizar essa atribuição, devemos “avisar” o Java que realmente queremos fazer isso, sabendo do risco que podemos estar correndo. Fazemos o casting de referências, parecido como quando fizemos com os tipos primitivos: Conta contaResgatada = (Conta) object; Agora o código passa a compilar, mas será que roda? Esse código roda sem Capítulo 12 - O pacote padrão - Página 92 WRAPPING Caelum – http://www.caelum.com.br - Java e Orientação a Objetos nenhum problema, pois em tempo de execução ele irá verificar se essa referência realmente está se referindo a um Carro, e está! Se não tivesse, uma exceção do tipo ClassCastException seria lançada. Poderíamos fazer o mesmo com Funcionario e Gerente. Tendo uma referência para um Funcionario, que temos certeza ser um Gerente, podemos fazer a atribuição, desde que tenha o casting, pois nem todo Funcionario é um Gerente. Funcionario funcionario = new Gerente(); // ... e depois Gerente gerente = funcionario; // não compila! // nem todo Funcionario é um Gerente O correto então seria: Gerente gerente = (Gerente) funcionario; Atenção! O problema aqui poderia ser resolvido através da parametrização da classe GuardadorDeObjetos. Veja o apêndice de generics. 12.6 - Integer Uma pergunta bem simples que surge na cabeça de todo programador ao aprender uma nova linguagem é: "Como transformar um número em String e vice- versa?". O jeito mais simples de transformar um número em String é concatená-lo da seguinte maneira: int i = 100; String s = "" + i; System.out.println(s); double d = 1.2; String s2 = "" + d; System.out.println(s2); Para formatar o número de uma maneira diferente, com vírgula e número de casas decimais devemos utilizar outras classes de ajuda (NumberFormat). Para transformar uma String em número utilizamos as classes de ajuda para os tipos primitivos correspondentes. Por exemplo, para transformar a String s em um número inteiro utilizamos o método estático da classe Integer: String s = "101"; int i = Integer.parseInt(s); As classes Double, Short, Long, Float etc contêm o mesmo tipo de método, como parseDouble e parseFloat que retornam um double e float respectivamente. Essas classes também são muito utilizadas para fazer o wrapping (embrulhar) tipos primitivos como objetos, pois referências e tipos primitivos são incompatíveis. Imagine que precisamos passar como argumento um inteiro para o nosso guardador de carros um inteiro. Um inteiro não é um Object, como fazemos? int i = 5; Integer x = new Integer(i); Capítulo 12 - O pacote padrão - Página 93