Modificadores de Classe, Encapsulamento e Atributos de Classe

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Programação Orientada a Objetos

Modificadores de Acesso e Atributos de Classe

                              Profa. Alana Neo

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Controlando o Acesso

Um dos problemas mais simples que temos no nosso sistema de contas, que utilizamos nos exemplos anteriores, é que o método saca permite sacar mesmo que o saldo seja insuficiente.

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Controlando o Acesso

A classe a seguir mostra como é possível ultrapassar o limite de saque usando o método saca:
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 de 0. Já fizemos isso nas aulas anteriores.

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Controlando o Acesso

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 faz isso diretamente:
Como evitar isso? Uma ideia simples seria testar se não estamos sacando um valor maior que o saldo toda vez que formos alterá-lo.

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Controlando o Acesso

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Controlando o Acesso

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 invocar 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 através da palavra chave private:

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Controlando o Acesso

private é um modificador de acesso (também chamado de modificador de visibilidade).

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Controlando o Acesso

Marcando um atributo como privado, fechamos o acesso ao mesmo em relação a todas as outras classes, fazendo com que o seguinte código não compile:

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Controlando o Acesso

Na orientação a objetos, é prática quase que obrigatória proteger seus atributos com private. (discutiremos outros modificadores de acesso nas próximas aulas).
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 e facilitando futuras mudanças no sistema.

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Controlando o Acesso

Muitas outras vezes nem mesmo queremos que outras classes saibam da existência de determinado atributo, escondendo-o por completo, já que ele diz respeito ao funcionamento interno do objeto.
Repare que, quem invoca o método saca não faz a menor ideia de que existe uma verificação para o valor do saque.
Para quem for usar essa classe, basta saber o que o método faz e não como exatamente ele o faz (o que um método faz é sempre mais importante do que como ele faz: mudar a implementação é fácil, já mudar a assinatura de um método vai gerar problemas).

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Controlando o Acesso

A palavra chave private também pode ser usada para modificar o acesso a um método.
Tal funcionalidade é utilizada em diversos cenários: quando existe um método que serve apenas para auxiliar a própria classe e quando há código repetido dentro de dois métodos da classe são os mais comuns.
Sempre devemos expor o mínimo possível de funcionalidades, para criar um baixo acoplamento entre as nossas classes.

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Controlando o Acesso

Da mesma maneira que temos o private, temos o modificador public, que permite a todos acessarem um determinado atributo ou método:

E quando não há modificador de acesso? - Quando isto acontece, o seu método ou atributo fica num estado de visibilidade intermediário entre o private e o public.

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Controlando o Acesso

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 um objeto com outro é feita por troca de mensagens, isto é, acessando seus métodos. Algo muito mais educado que mexer diretamente em um atributo que não é seu!
Melhor ainda! O dia em que precisarmos mudar como é realizado um saque na nossa classe Conta, adivinhe onde precisaríamos modificar? Apenas no método saca, o que faz pleno sentido.

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Controlando o Acesso

Como exemplo, imagine cobrar CPMF de cada saque: basta você modificar ali, e nenhum outro código, fora a classe Conta, precisará ser recompilado.
Mas: as classes que usam esse método nem precisam ficar sabendo de tal modificação!
Você precisa apenas recompilar aquela classe e substituir aquele arquivo .class.
Ganhamos muito em esconder o funcionamento do nosso método na hora de dar manutenção e fazer modificações.

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Encapsulamento

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Encapsulamento

O que começamos a ver agora é a ideia de encapsular, isto é, esconder todos os membros de uma classe (como vimos antes), além de esconder como funcionam as rotinas (no caso métodos) do nosso sistema.
Encapsular é fundamental para que seu sistema seja suscetível a mudanças: não precisaremos mudar uma regra de negócio em vários lugares, mas sim em apenas um único lugar, já que essa regra está encapsulada. (lembre do caso do método saca).
O conjunto de métodos públicos de uma classe é também chamado de interface da classe, pois esta é a única maneira a qual você se comunica com objetos dessa classe.

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Encapsulamento

É sempre bom programar pensando na interface da sua classe, como seus usuários a estarão utilizando, e não somente em como ela vai 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.

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Encapsulamento

Sempre que vamos acessar um objeto, utilizamos sua interface.
Existem diversas analogias fáceis no mundo real:
- Quando você dirige um carro, o que te importa são os pedais e o volante (interface) e não o motor que você está usando (implementação).
- É claro que um motor diferente pode te dar melhores resultados, mas o que ele faz é o mesmo que um motor menos potente, a diferença está em como ele faz.
- Para trocar um carro a álcool para um a gasolina você não precisa reaprender a dirigir! (trocar a implementação dos métodos não precisa mudar a interface, fazendo com que as outras classes continuem usando eles da mesma maneira).

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Encapsulamento

Existem diversas analogias fáceis no mundo real:
- Todos os celulares fazem a mesma coisa (interface), eles possuem maneiras (métodos) de discar, ligar, desligar, atender, etc.
- O que muda é como eles fazem (implementação), mas repare que para efetuar uma ligação pouco importa se o celular é iPhone ou Android, isso fica encapsulado na implementação (que aqui são os circuitos).

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Encapsulamento

Já temos conhecimentos suficientes para resolver aquele problema da validação de CPF:

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Encapsulamento

Se alguém tentar criar um Cliente e não usar o mudaCPF para alterar um cpf diretamente, vai receber um erro de compilação, já que o atributo CPF é privado.
E o dia que você não precisar verificar o CPF de quem tem mais de 60 anos?
Seu método fica o seguinte:
O controle sobre o CPF está centralizado: ninguém consegue acessá-lo sem passar por aí, a classe Cliente é a única responsável pelos seus próprios atributos!

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GETTERS E SETTERS

O modificador private faz com que ninguém consiga modificar, nem mesmo ler, o atributo em questão.
Com isso, temos um problema: como fazer para mostrar o saldo de uma Conta , já que nem mesmo podemos acessá- lo para leitura?
Precisamos então arranjar uma maneira de fazer esse acesso.
Sempre que precisamos arrumar uma maneira de fazer alguma coisa com um objeto, utilizamos de métodos!

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GETTERS E SETTERS

Vamos então criar um método, digamos pegaSaldo , para realizar essa simples tarefa:

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GETTERS E SETTERS

Para permitir o acesso aos atributos (já que eles são private) de uma maneira controlada, a prática mais comum é criar dois métodos, um que retorna o valor e outro que muda o valor.
A convenção para esses métodos é de colocar a palavra get ou set antes do nome do atributo.
Por exemplo, a nossa conta com saldo, limite e titular fica assim, no caso da gente desejar dar acesso a leitura e escrita a todos os atributos:

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GETTERS E SETTERS

É uma má prática criar uma classe e, logo em seguida, criar getters e setters para todos seus atributos.
Você só deve criar um getter ou setter se tiver a real necessidade.
Repare que nesse exemplo setSaldo não deveria ter sido criado, já que queremos que todos usem deposita() e saca() .

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GETTERS E SETTERS

Outro detalhe importante, um método getX não necessariamente retorna o valor de um atributo que chama X do objeto em questão.
Isso é interessante para o encapsulamento.

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GETTERS E SETTERS

Imagine a situação: queremos que o banco sempre mostre como saldo o valor do limite somado ao saldo (uma prática comum dos bancos que costuma iludir seus clientes).
Poderíamos sempre chamar c.getLimite() + c.getSaldo() , mas isso poderia gerar uma situação de “replace all” quando precisássemos mudar como o saldo é mostrado.
Podemos encapsular isso em um método e, porque não, dentro do próprio getSaldo?

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GETTERS E SETTERS

O código ao lado nem possibilita a chamada do método getLimite() , ele não existe.
E nem deve existir enquanto não houver essa necessidade.
O método getSaldo() não devolve simplesmente o saldo … e sim o que queremos que seja mostrado como se fosse o saldo.

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GETTERS E SETTERS

Utilizar getters e setters não só ajuda você a proteger seus atributos, como também possibilita ter de mudar algo em um só lugar… chamamos isso de encapsulamento, pois esconde a maneira como os objetos guardam seus dados. É uma prática muito importante.
Nossa classe está totalmente pronta?
Isto é, existe a chance dela ficar com saldo menor que 0?

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GETTERS E SETTERS

Pode parecer que não, mas, e se depositarmos um valor negativo na conta?
Ficaríamos com menos dinheiro que o permitido, já que não esperávamos por isso.
Para nos proteger disso basta mudarmos o método deposita() para que ele verifique se o valor é necessariamente positivo.
Depois disso precisaríamos mudar mais algum outro código? A resposta é não, graças ao encapsulamento dos nossos dados.

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Construtores

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Construtores

Quando usamos a palavra chave new, estamos construindo um objeto.
Sempre quando o new é chamado, ele executa o construtor da classe.
O construtor da classe é um bloco declarado com o mesmo nome que a classe:

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Construtores

Então, quando fizermos:
A mensagem “construindo uma conta” aparecerá.
É como uma rotina de inicialização que é chamada sempre que um novo objeto é criado.
Um construtor pode parecer, mas não é um método.

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Construtores

O interessante é que um - Esse construtor recebe o construtor pode receber um titular da conta. Assim, argumento, podendo assim quando criarmos uma conta, inicializar algum tipo de ela já terá um determinado informação. titular.

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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.

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A necessidade de um construtor

Tudo estava funcionando até agora. Para que utilizamos um construtor?
A ideia é bem simples. Se toda conta precisa de um titular, 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 a passar argumentos para o objeto durante o processo de criação do mesmo.

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A necessidade de um construtor

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.

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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.

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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:

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Construtor: facilidade

Existe um outro motivo, o outro lado dos construtores: facilidade.
Às vezes, criamos um construtor que recebe diversos argumentos para não obrigar o usuário de uma classe a chamar diversos métodos do tipo ’set’ .
No nosso exemplo do CPF, podemos forçar que a classe Cliente receba no mínimo o CPF, dessa maneira um Cliente já será construído e com um CPF válido.

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Java Bean

Quando criamos uma classe com todos os atributos privados, seus getters e setters e um construtor vazio (padrão), na verdade estamos criando um Java Bean (mas não confunda com EJB, que é Enterprise Java Beans).

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ATRIBUTOS DE CLASSE

Nosso banco também quer controlar a quantidade de contas existentes no sistema.
Como poderíamos fazer isto? A ideia mais simples:
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?

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ATRIBUTOS DE CLASSE

Tentamos então, passar para a seguinte proposta:
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.

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ATRIBUTOS DE CLASSE

Para fazer isso em java, declaramos a variável como static.
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, mas sim o nome da classe:

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ATRIBUTOS DE CLASSE

Já que o atributo é privado, como podemos acessar essa informação a partir de outra classe?
Precisamos de um getter para ele!

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ATRIBUTOS DE CLASSE

Como fazemos então para saber quantas contas foram criadas?
Precisamos criar uma conta antes de chamar o método! Isso não é legal, pois gostaríamos de saber quantas contas existem sem precisar ter acesso a um objeto conta.
A ideia aqui é a mesma, transformar esse método que todo objeto conta tem em um método de toda a classe.

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ATRIBUTOS DE CLASSE

Usamos a palavra static de novo, mudando o método anterior.
Para acessar esse novo método:
Repare que estamos chamando um método não com uma referência para uma Conta, e sim usando o nome da classe.

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Métodos e atributos estáticos

Métodos e atributos estáticos só podem acessar outros métodos e atributos estáticos da mesma classe, o que faz todo sentido já que dentro de um método estático não temos acesso à referência this, pois um método estático é chamado através da classe, e não de um objeto.
O static realmente traz um “cheiro” procedural, porém em muitas vezes é necessário.

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Atividade 1 https://abre.ai/atividade1oo

Atividade 2 (pdf em sala)

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Dúvidas

alana.neo@ifms.edu.br