Semana 10: Encapsulação, cópia de instâncias, igualdade de instâncias
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O documento aborda os conceitos de encapsulação em programação, enfatizando a importância da ocultação de informações e a separação entre interface e implementação. Ele discute as vantagens da encapsulação, como a facilidade de manutenção e localização de erros, além de apresentar exemplos práticos sobre métodos, atributos e cópia de instâncias. Por fim, menciona a utilização de modificadores de acesso e a criação de igualdade entre instâncias.
Semana 10: Encapsulação, cópia de instâncias, igualdade de instâncias
- 1. Aula 10EncapsulaçãoCópia de instânciasIgualdade de instâncias
- 2. Da aula anterior…Operação toStringClasses, instâncias e objectosLeituras com Scanner2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL2
- 3. EncapsulaçãoAplica ocultação de informação a elemento de linguagemOculta implementação e revela interfaceProdutores: acesso exclusivoà implementaçãoConsumidores: acedem apenas a interfaceResultado são módulosRotinasObjectos/classesPacotes2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL3Ou “encapsulamento”.A ver mais tarde.
- 4. Interface vs. implementaçãoInterfaceComo se usa?O que faz?Qual o contrato entre produtor e consumidor?ImplementaçãoComo funciona?Qual o mecanismo?2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL4
- 5. Encapsulação: vantagensImplementação pode mudar sem afectar consumidoresProdutores podem garantir bom comportamento dos módulosMais fácil localizar errosMais fácil corrigir errosFacilita abstracção do consumidor!2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL5
- 6. Encapsulação: interfaceMétodos e rotinasCabeçalho apenasClassesOperaçõesPropriedades…2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL6
- 7. Encapsulação: implementaçãoMétodos e rotinasCorpo apenasClassesMétodos auxiliaresMétodos enquanto implementação de operaçõesAtributos…2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL7
- 8. Encapsulação: rotinas2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL8
- 9. {if (m == 0 && n == 0)thrownew IllegalArgumentException("Illegal call with " +"m = 0 and n = 0.");m = Math.abs(m);n = Math.abs(n);if (m == 0 || n == 0)return Math.max(m, n);intpossibleGcd = Math.min(m, n);while (m % possibleGcd != 0 || n % possibleGcd != 0)possibleGcd--;returnpossibleGcd;}/** * Returns the greatest common divisor (GCD) of two integer numbers. * * @param m first of the two integer numbers whose GCD will be returned. * @param n second of the two integer numbers whose GCD will be returned. * @return the greatest common divisor of m and n. * @pre m ≠ 0 ∨n ≠ 0 * @post gcd = gcd(m, n) */publicstaticintgcd(intm, intn)2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL9Interface: o que faz, contrato.{if (m == 0 && n == 0)thrownew IllegalArgumentException("Illegal call with " +"m = 0 and n = 0.");m = Math.abs(m);n = Math.abs(n);if (m == 0 || n == 0)return Math.max(m, n);intpossibleGcd = Math.min(m, n);while (m % possibleGcd != 0 || n % possibleGcd != 0)possibleGcd--;returnpossibleGcd;}Interface: como se usa.Implementação: como funciona.
- 10. /** * Returns the greatest common divisor (GCD) of two integer numbers. * * @param m first of the two integer numbers whose GCD will be returned. * @param n second of the two integer numbers whose GCD will be returned. * @return the greatest common divisor of m and n. * @pre m ≠ 0 ∨n ≠ 0 * @post gcd = gcd(m, n) */publicstaticintgcd(intm, intn)2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL10public staticintgcd(int m, intn) {if (m == 0 && n == 0)thrownew IllegalArgumentException("Illegal call with " +"m = 0 and n = 0.");m = Math.abs(m);n = Math.abs(n);while (m != 0) {inttemporary = m;m = n % m;n = temporary; }returnn;}/** * Returns the greatest common divisor (GCD) of two integer numbers. * * @param m first of the two integer numbers whose GCD will be returned. * @param n second of the two integer numbers whose GCD will be returned. * @return the greatest common divisor of m and n. * @pre m ≠ 0 ∨n ≠ 0 * @post gcd = gcd(m, n) */publicstaticintgcd(intm, intn)Implementação alternativa: funcionamento diferente.Mesma interface: usa-se da mesma forma, faz o mesmo.
- 11. Encapsulação: classes2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL11
- 12. {this.abscissa = abscissa;this.ordinate = ordinate; }{returnabscissa; }{returnordinate; }{returnMath.sqrt(abscissa * abscissa + ordinate * ordinate); }{return Math.atan2(ordinate, abscissa); }privatefinaldoubleabscissa;privatefinaldoubleordinate;}2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL12publicclassPoint {publicPoint(finaldoubleabscissa, finaldoubleordinate)publicdoublegetAbscissa()publicdoublegetOrdinate()publicdoublegetRadius()publicdoublegetAngle()}{this.abscissa = abscissa;this.ordinate = ordinate; }{returnabscissa; }{returnordinate; }{returnMath.sqrt(abscissa * abscissa + ordinate * ordinate); }{return Math.atan2(ordinate, abscissa); }privatefinaldoubleabscissa;privatefinaldoubleordinate;}Interface:Como se usa.Interface em documentação (omissa):O que representa.
- 14. Contratos.
- 15. Etc.Implementação:Como funciona.publicclassPoint {publicPoint(finaldoubleabscissa, finaldoubleordinate) {rho = Math.sqrt(abscissa * abscissa + ordinate * ordinate);theta = Math.atan2(ordinate, abscissa); }publicdoublegetAbscissa() {returnrho * Math.cos(theta); }publicdoublegetOrdinate() {returnrho * Math.sin(theta); }publicdoublegetRadius() {returnrho; }publicdoublegetAngle() {returntheta; }privatedoubletheta;privatedoublerho;}2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL13 {rho = Math.sqrt(abscissa * abscissa + ordinate * ordinate);theta = Math.atan2(ordinate, abscissa); } {returnrho * Math.cos(theta); } {returnrho * Math.sin(theta); } {returnrho; } {returntheta; }privatefinaldoubletheta;privatefinaldoublerho;}publicclassPoint {publicPoint(finaldoubleabscissa, finaldoubleordinate)publicdoublegetAbscissa()publicdoublegetOrdinate()publicdoublegetRadius()publicdoublegetAngle()}Implementação alternativa:Funcionamento diferente.Mesma interface:Usa-se da mesma forma!Controlo de acessoPode-se controlar acesso a membros de classesUsam-se modificadores de acessopublicprotectedprivateJava tem quatro categorias de acessoPúblico – acesso sem restriçãoProtegidoPor omissão ou privado ao pacotePrivado – acesso apenas no contexto da própria classe2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL14
- 16. Encapsulação: controlo de acesso2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL15
- 17. Encapsulação: propriedadesPropriedades são interface (inspectores e modificadores)Exemplopublicclass Rational { …publicintgetNumerator() { … }publicintgetDenominator() { … } …}Rational rational = new Rational(1, 4);out.println(rational.getDenominator());2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL16
- 18. Encapsulação: atributosAtributos são implementaçãoExemplopublicclass Rational { …privateintnumerator;privateintdenominator; …}Rational rational = new Rational(1, 4);rational.denominator = 0;2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL17
- 19. Encapsulação: métodos auxiliaresMétodos auxiliares são implementaçãoExemplopublicclass Rational {public Rational(finalintnumerator, finalintdenominator) { … reduce(); } …privatevoid reduce() {intgcd = NumberUtilities.gcd(numerator, denominator);numerator /= gcd; denominator /= gcd; } …}Rational rational = new Rational(2, 8);rational.reduce();2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL18
- 20. Cópia de instânciasCópia com inicialização e atribuição afecta apenas referências!Necessário construtor por cópiapublicclass Point { …public Point(final Point aPoint) {abscissa= aPoint.getAbscissa();ordinate= aPoint.getOrdinate(); }…privatefinalintabscissa;privatefinalintordinate;}Point a = newPoint(1.0, -2.0);Point b = a;Point c = new Point(a);2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL19abc(1; -2)(1; -2)
- 21. Igualdade de instânciasOperador == com referências verifica identidade e não igualdades!Necessária operação!publicclass Point { …publicbooleanisEqualTo(final Point aPoint) {returngetAbscissa() == aPoint.getAbscissa() && getOrdinate() == aPoint.getOrdinate(); }…}Point a = newPoint(1.0, -2.0);Point b = a;Point c = new Point(a);2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL20Mais tarde usaremos equals().abc(1; -2)(1; -2)b == a? Sim.c == a? Não!b.isEqualTo(a)? Sim.c.isEqualTo(a)? Sim!
- 22. A reterEncapsulação em JavaAbstracçãoMódulos em JavaInterface vs. implementaçãoModificadores de acesso public eprivateVantagens da encapsulaçãoCópia de instâncias usando construtorIgualdade entre instâncias usando método2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL21
- 23. A ler...Capítulos 8 e 9 do livro:Y. Daniel Liang, Introduction to Java Programming, 8.ª edição, Prentice-Hall, 2010. ISBN: 978-0-13-213080-62010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL22
- 24. SumárioEncapsulamentoCópia de instânciasIgualdade entre instâncias2010/2011Introdução à Programação - DCTI - ISCTE-IUL23