Introdução à Programação Orientada a Objetos

Orientação a Objetos

Profa. Alana Neo

alana.neo@ifms.edu.br

Por que programar?

Geralmente, isto é feito quando se precisa automatizar processos do nosso dia a dia, para assim ganhar tempo e ser possível se dedicar a outras atividades que necessitam de uma maior intervenção humana.
O processo de programar pode inicialmente parecer complexo e abstrato, mas com o passar do tempo – na verdade, prática – vai se tornando natural a ponto de identificar-se um “programa” em qualquer lugar.

Introdução

Para programarmos, usamos uma linguagem de programação que possibilita informar ao computador como ele deve se comportar e assim conseguimos automatizar o processo desejado.
Para atingirmos esse objetivo, podemos utilizar uma linguagem de programação de alto nível.
Que disponibiliza comandos (palavras-chaves) bem próximos de uma linguagem natural.

Linguagem de alto e baixo nível

Linguagem de baixo nível
É uma linguagem mais próxima da Linguagem de Máquina, ou seja, mais próxima do hardware. Exemplo: Assembler.
Linguagem de Alto nível
São linguagens cada vez mais afastadas da Linguagem de Máquina. Exemplo: Java.

Histórico das linguagens de alto e baixo nível

Nos primórdios da computação, era necessário usar código de máquina para programar, o que era chamado de linguagem de baixo nível. Que usava cartões perfurados para “conversar” com o computador.
Esse “diálogo” era propício a erros, que terminavam por acabar com a produtividade e com a vontade de se trabalhar com computadores.
Uma das grandes vantagens do surgimento de linguagens de alto nível, em relação a uma linguagem de baixo nível, foi a melhoria do processo chamado tempo de compilação.

Quando existiam apenas linguagens de baixo nível, que usavam os cartões citados para criar nossos programas, o processo de programação era muito artesanal, quase um processo de tentativa e erro.

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Introdução

                                        Isso era repetido até que o

Isto ocorria porque o seguinte programa compilasse com processo era necessário: sucesso e fosse carregado na memória.

escrever o código desejado,
submeter o cartão ao computador e,
caso existissem erros, corrigi- los.

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Com isso, o tempo gasto no desenvolvimento de aplicações terminava sendo penalizado.
O surgimento das linguagens de alto nível possibilitou também o nascimento de novas ferramentas que tornaram o processo deIntrodução compilação praticamente instantâneo, já se detectava os erros durante a escrita do código.
Não era mais preciso o “processo de tentativa e erro”.

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Com a melhoria do tempo de compilação, tornou-se possível detectar de forma mais rápida se o código inicialmente feito conseguiria realizar os passos desejados com sucesso.

Após esse processo de compilação, o que foi definido – estruturado e programado – não poderá mais mudar quando o programa entrar em execução.Introdução

Compilador

O que é um Compilador?
Compilador = “Tradutor”
O código precisa ser processado antes de executar

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Introdução

   Processo de compilação e a execução de um programa

Interpretação X Compilação

Nas linguagens interpretadas um programa é executado instrução a instrução, ou seja, cada comando é primeiro traduzido para a linguagem de máquina para somente em seguida ser executado.
Na interpretação as ações resultantes de comandos da linguagem de alto nível são executadas diretamente seguindo os passos:

Obter próximo comando determinar ações a executar realizar a ação

Interpretação X Compilação 2

Nas linguagens compiladas um programa é executado somente quando toda a tradução foi completada.
A compilação de um programa fonte prevê que o mesmo seja traduzido para a linguagem de máquina correspondente, antes da execução.

Cria o código fonte
Cria o programa objeto
Cria o programa executável

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Independentemente de usar uma linguagem de alto ou baixo nível, é preciso seguir um conjunto de passos com uma lógica específica para culminar na automatização de um processo. Introdução - Este conjunto de passos é o algoritmo (a base da programação).

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Existem diversas linguagens de programação, e cada uma possui peculiaridades de acordo com o paradigma de programação que esta implementa.

                          - Esse paradigma rege o modo como o
                   programador expressará os passos (algoritmo)Introdução
                 do processo que deseja automatizar.

                          - É através destes passos – e seguindo as normas
                 do paradigma usado – que o programador
                      expressará a forma como o programa deverá
                      executar para atingir o objetivo almejado.

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Uma breve revisão de Algoritmos…

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Programação

Conceitos:
- Programa: sequência de instruções que efetivamente resolve um dado problema.
- Cada programa é baseado em um Algoritmo
Algoritmo vs programa:
- Algoritmo se refere a uma lista de procedimentos
- Programa: a implementação do algoritmo
- Na solução de um dado problema podemos ter vários algoritmos e vários programas. Mas saber qual o melhor significa considerar Eficiência e/ou acurácia.
- Eficiência: refere ao tempo de execução do programa (Algoritmo)
- Acurácia: refere a exatidão dos resultados numéricos.

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Problema

Fazer um omelete
Qual a sequência de passos necessária para atingir o objetivo?

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Passos para Fazer um Omelete

Quebrar os ovos
Bater os ovos
Adicionar sal
Ligar fogão
Adicionar óleo na frigideira
Colocar frigideira no fogo
Por os ovos batidos na frigideira
Verificar se está pronto
Se sim, desligar o fogão
Se não, voltar para passo 8

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Observações

Quanto às instruções isoladas:
- Só “quebrar ovos”, ou só “pôr óleo na frigideira”, não é suficiente para cumprir a tarefa “fazer omelete”
Quanto à sequência lógica:
- Se executarmos “por os ovos batidos” antes de “bater ovos”, ou pior, antes de “quebrar ovos”, não iremos cumprir a tarefa “fazer omelete”

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O que é Algoritmo?

Sequência finita de passos que levam à execução de uma tarefa
Claro e preciso.

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Exemplo de Algoritmo

Preparar um bolo: receita = um algoritmo em que cada instrução é um passo a ser seguido para que o prato fique pronto com sucesso.

Bata 4 claras em neve
Adicione 2 xícaras de açúcar
Adicione 2 colheres de farinha de trigo, 4 gemas, uma colher de fermento e duas colheres de chocolate
Bata por 3 minutos
Unte uma assadeira com margarina e farinha de trigo
Coloque a massa do bolo na assadeira
Coloque o bolo para assar por 20 minutos

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Exemplo de Algoritmo

Trocar um pneu furado: uma rotina para realizar essa tarefa

Verifica qual pneu está furado
Posicionar o macaco para levantar o carro
Pegar o estepe
Soltar os parafusos
Substituir o pneu furado
Recolocar os parafusos
Descer o carro
Guardar o macaco e o pneu furado

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Algoritmo

Pseudocódigo
Forma genérica de escrever um algoritmo, utilizando uma linguagem simples (nativa a quem o escreve, de forma a ser entendida por qualquer pessoa) sem necessidade de conhecer a sintaxe de nenhuma linguagem de programação.

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Algoritmo para somar as notas:

Algoritmo

Escreva “digite a primeira nota”;
Leia a primeira nota;
Escreva “digite a segunda nota”;
Leia a segunda nota;
Some as duas notas;
Mostre o resultado da soma das notas.

FimAlgoritmo

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Fluxograma - Símbolos

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Fluxograma para Somar as notas

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Algoritmo média das notas:

 Como fazer?

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Algoritmo média das notas:

Algoritmo

Escreva “Digite a primeira nota”;
Leia a primeira nota;
Escreva “Digite a segunda nota”;
Leia a segunda nota;
Some as duas notas;
Divida o resultado da soma das notas por 2;
Mostre o resultado da média das notas.

FimAlgoritmo

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Fluxograma:

Média das notas

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Introdução

Cada paradigma propõe uma visão, um modo que possibilita ao programador dizer como o programa deve se comportar.
Independente disso, um conceito básico é comum a essas linguagens: a programação imperativa.
Definida por John von Neumann e preconiza que se deve dar ordens ao computador, ou seja, definir de forma bem formalizada e sequencial os passos a serem cumpridos, e assim conseguir codificar um algoritmo.

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Introdução

Este princípio foi defendido por ele para possibilitar a criação de linguagens de programação de alto nível que se assemelhassem a linguagens naturais, para assim facilitar sua usabilidade.
Os paradigmas de programação que existem – seguindo a programação imperativa –, um se tornou o mais usado, pela sua simplicidade de expressar os algoritmos: o Paradigma Estruturado.
Possui uma transição direta entre a descrição do algoritmo e a programação nas linguagens que seguem esses paradigmas.

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Introdução

As linguagens mais famosas que o seguem são C e Pascal, de simples manipulação e requerem baixo poder computacional para serem executadas.
Foram linguagens muito utilizadas nos primórdios da computação para criar programas comerciais e acadêmicos que executavam em computadores muito limitados em memória e processamento.

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Introdução

Com o passar do tempo, novas necessidades na automação de processos foram surgindo e o poder computacional dos computadores foi aumentando significativamente.
Cresceu a demanda por novos programas (novos paradigmas) que pudessem melhor expressar as necessidades do nosso dia a dia e também aproveitar os computadores de forma mais eficiente.

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Introdução

A computação – mais precisamente a área de programação – clamou por um paradigma que pudesse possibilitar o alcance destes objetivos.
E foi devido a isso que o Paradigma Orientado a Objeto surgiu.
Ele veio com a missão de cobrir as insuficiências existentes nos paradigmas anteriores.

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Introdução

O Paradigma Orientado a Objeto (POO) tem como principal característica uma melhor e maior expressividade das necessidades do nosso dia a dia.
Ele possibilita criar unidades de código mais próximas da forma como pensamos e agimos, facilitando o processo de transformação das necessidades diárias para uma linguagem orientada a objetos.

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Introdução

Dá-se o nome de Programação Orientada a Objeto ao processo de usar uma linguagem orientada a objeto.
A sigla POO termina se fundindo entre o paradigma e a programação.
Mas, em alguns casos, somente utilizar uma linguagem orientada a objetos não garante que se esteja programando efetivamente orientado a objetos.

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Introdução

A Orientação a Objetos (OO) trabalha para atingir os objetivos aos quais se propõe: ser um paradigma que represente de forma mais realista as necessidades das aplicações, em comparação ao paradigma estruturado.