Classe (programação)

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Em orientação a objetos, uma classe é uma estrutura que abstrai um conjunto de objetos com características similares. Uma classe define o comportamento de seus objetos através de métodos e os estados possíveis destes objetos através de atributos. Em outros termos, uma classe descreve os serviços providos por seus objetos e quais informações eles podem armazenar.

Classes não são diretamente suportadas em todas as linguagens, e são necessárias para que uma linguagem seja orientada a objetos. Classes são os elementos primordiais de um diagrama de classes.

Estrutura da classe[editar | editar código-fonte]

Uma classe define estado e comportamento de um Objeto geralmente implementando métodos e atributos (nomes utilizados na maioria das linguagens modernas). Os atributos, também chamados de campos (do inglês fields), indicam as possíveis informações armazenadas por um objeto de uma classe, representando o estado de cada objeto. Os métodos são procedimentos que formam os comportamentos e serviços oferecidos por objetos de uma classe.

Outros possíveis membros de uma classe são:

  • Construtores - definem o comportamento no momento da criação de um objeto de uma classe.
  • Destrutor - define o comportamento no momento da destruição do objeto de uma classe. Normalmente, como em C++, é utilizado para liberar recursos do sistema (como memória), já em outras linguagens, como em Java e C♯ isto é realizado de modo automático pelo Garbage collector.
  • Propriedades - define o acesso a um estado do objeto.
  • Eventos - define um ponto em que o objeto pode chamar outros procedimentos de acordo com seu comportamento e estado interno.

Encapsulamento[editar | editar código-fonte]

Em linguagens orientadas a objetos, é possível encapsular o estado de um objeto. Em termos práticos, isso se realiza limitando o acesso a atributos de uma classe exclusivamente através de seus métodos. Para isso, as linguagens orientadas a objeto oferecem limitadores de acesso para cada membro de uma classe.

Tipicamente os limitadores de acesso são:

  • público (public) - o membro pode ser acessado por qualquer classe. Os membros públicos de uma classe definem sua interface
  • protegido (protected) - o membro pode ser acessado apenas pela própria classe e suas sub-classes
  • privado (private) - o membro pode ser acessado apenas pela própria classe

Cada linguagem de programação pode possuir limitadores de acesso próprios. Por exemplo, em Java, o nível de acesso padrão de um membro permite que qualquer classe de seu pacote (package) possa ser acessado. Em C♯, o limitador de acesso interno (internal) permite que o membro seja acessado por qualquer classe do Assembly (isto é, da biblioteca ou executável).

No exemplo abaixo, implementado em Java, a classe Pessoa permite o acesso ao atributo nome somente através dos métodos setNome e getNome.

public class Pessoa {
    private String nome;
 
    public String getNome() {
        return nome;
    }
 
    public void setNome(String nome) {
        this.nome = nome;
    }
}

Outro exemplo em C++:

#include <string>
 
class Pessoa
{
    private:
        std::string nome;
 
    public:
        std::string getNome();
        void setNome(std::string nome);
};
 
// Definição dos métodos
 
std::string Pessoa::getNome()
{
    return this->nome;
}
 
void Pessoa::setNome(std::string nome)
{
    this->nome = nome;
}

Herança[editar | editar código-fonte]

Representação de herança entre classes em UML

A herança é um relacionamento pelo qual uma classe, chamada de sub-classe, herda todos comportamentos e estados possíveis de outra classe, chamada de super-classe ou classe base. É permitido que a sub-classe estenda os comportamentos e estados possíveis da super-classe (por isso este relacionamento também é chamado de extensão). Essa extensão ocorre adicionando novos membros a sub-classe, como novos métodos e atributos.

É também possível que a sub-classe altere os comportamentos e estados possíveis da super-classe. Neste caso, a sub-classe sobrescreve membros da super-classe, tipicamente métodos.

Quando uma classe herda de mais de uma super-classe, ocorre uma herança múltipla. Esta técnica é possível em C++ e em Python, mas não é possível em Java e C♯, no entanto estas linguagens permitem múltipla tipagem através do uso de interfaces.

Polimorfismo[editar | editar código-fonte]

Na programação orientada a objetos, o polimorfismo permite que referências de tipos de classes mais abstratas representem o comportamento das classes concretas que referenciam. Assim, um mesmo método pode apresentar várias formas, de acordo com seu contexto. O polimorfismo é importante pois permite que a semântica de uma interface seja efetivamente separada da implementação que a representa. O termo polimorfismo é originário do grego e significa 'muitas formas' (poli = muitas, morphos = formas).

Associação[editar | editar código-fonte]

Uma associação é um vínculo que permite que objetos de uma ou mais classes se relacionem. Através destes vínculos é possível que um objeto convoque comportamentos e estados de outros objetos.

Exemplo de associação unária em UML

As associações podem ser:

  • unárias - quando a associação ocorre entre objetos de uma mesma classe.
  • binárias - quando a associação ocorre entre dois objetos de classes distintas.
  • múltiplas - quando a associação ocorre entre mais de dois objetos de classes distintas.

Cada associação possui características de:

  • cardinalidade ou multiplicidade - determina quantos objetos no sistema são possíveis em cada vértice da associação.
  • navegação - se é possível para cada objeto acessar outro objeto da mesma associação.

No exemplo de associação unária acima, cada pessoa tem um único pai (cardinalidade 1) e qualquer número de filhos (cardinalidade *). De acordo com a seta de navegação, só é possível navegar para o pai de cada pessoa. Desta forma cada objeto da classe Pessoa consegue acessar seu objeto pai, mas não consegue acessar seus objetos filhos.

Agregação[editar | editar código-fonte]

Tipo de relacionamento com características todo-parte, onde existe um grau de acoplamento entre o todo e as partes menos intenso, podendo haver certo grau de independência entre eles.

Composição[editar | editar código-fonte]

Tipo de relacionamento com características todo-parte, onde existe um alto grau de coesão entre o todo e as partes, com total grau de dependência entre eles (todo e as partes). Desta forma, se o todo não existir, as partes também não existirão.

Um exemplo de composição é a mão:

Uma mão é composta por dedos. Os dedos compõem a mão.

Não há lógica em existir um dedo sem mão, porém pode-se ter uma mão sem um ou mais dedos

Classes abstratas e concretas[editar | editar código-fonte]

Uma classe abstrata é desenvolvida para representar entidades e conceitos abstratos. A classe abstrata é sempre uma superclasse que não possui instâncias. Ela define um modelo (template) para uma funcionalidade e fornece uma implementação incompleta - a parte genérica dessa funcionalidade - que é compartilhada por um grupo de classes derivadas. Cada uma das classes derivadas completa a funcionalidade da classe abstrata adicionando um comportamento específico.

Uma classe abstrata normalmente possui métodos abstratos. Esses métodos são implementados nas suas classes derivadas concretas com o objetivo de definir o comportamento específico. O método abstrato define apenas a assinatura do método e, portanto, não contém código.

Por outro lado, as classes concretas implementam todos os seus métodos e permitem a criação de instâncias. Uma classe concreta não possui métodos abstratos e, geralmente, quando utilizadas neste contexto, são classes derivadas de uma classe abstrata.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Outros projetos Wikimedia também contêm material sobre este tema:
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