educacaoprofissional.seduc.ce.gov.br · 2019. 1. 18. · Escola Estadual de Educação Profissional...

180

Transcript of educacaoprofissional.seduc.ce.gov.br · 2019. 1. 18. · Escola Estadual de Educação Profissional...

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 1

    Disciplina:

    Programação Orientada a Objetos / Java

    =====================================================================

    Apostila destinada ao Curso Técnico de Nível Médio em Informática das Escolas Estaduais de

    Educação Profissional – EEEP

    Equipe de Elaboração - 2012

    Adriano Gomes da Silva Cíntia Reis de Oliveira

    Evandilce do Carmo Pereira Fernanda Vieira Ribeiro

    Francisco Aislan da Silva Freitas João Paulo de Oliveira Lima Juliana Maria Jales Barbosa

    Liane Coe Girão Cartaxo Mirna Geyla Lopes Brandão Moribe Gomes de Alcântara Niltemberg Oliveira Carvalho

    Paulo Ricardo do Nascimento Lima Renanh Gonçalves de Araújo

    Renato William Rodrigues de Souza Valbert Oliveira Costa

    Colaboradores

    Maria Analice de Araújo Albuquerque Maria Danielle Araújo Mota

    Sara Maria Rodrigues Ferreira Feitosa

    Atualização – 2018

    Paulo Ricardo do Nascimento Lima

    =====================================================================

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 2

    SUMÁRIO

    APRESENTAÇÃO ....................................................................................................................................... 5

    1.0 Introdução a Sistemas ........................................................................................................................ 6 1.1 Modelagem de Sistemas ..................................................................................................................... 7 1.2 Dado, Conhecimento e Informação. .................................................................................................... 8 1.3 O que é um sistema .............................................................................................................................. 9 1.4 Como construir um Sistema de informação baseado em computador ................................................. 11

    1.5 O papel do Analista de Sistemas ......................................................................................................... 12 1.6 Fases do desenvolvimento de sistemas ............................................................................................. 13

    2.0 Requisitos .............................................................................................................................................. 17

    2.1 Análise de Requisitos ........................................................................................................................ 19 2.1.1 Requisitos Funcionais ................................................................................................................ 19 2.1.2 Requisitos não Funcionais ......................................................................................................... 19

    2.1.3 Requisitos do usuário ................................................................................................................. 19 2.1.4 Requisitos do sistema ................................................................................................................. 20 2.1.5 Especificação de Software ......................................................................................................... 20

    3.0 História e evolução da UML .................................................................................................................. 21 3.1 Diagramas Estruturais da UML ....................................................................................................... 23

    3.1.1 Diagrama de Classe .................................................................................................................... 23 3.1.2 Diagrama de Objeto ................................................................................................................... 24 3.1.3 Diagrama de Componentes ........................................................................................................ 25

    3.1.4 Diagrama de Implantação .......................................................................................................... 26

    3.1.5 Diagrama de Pacotes .................................................................................................................. 27 3.2 Diagramas Comportamentais da UML ........................................................................................... 27

    3.2.1 Diagrama de Caso de Uso ........................................................................................................... 28

    3.2.2 Diagrama de Sequência .............................................................................................................. 29 3.2.3 Diagrama de Estados .................................................................................................................. 30

    3.2.4 Diagrama de Atividades ............................................................................................................. 30 3.3 Relacionamentos em UML ................................................................................................................ 31

    3.3.1 Relacionamento de Dependência ................................................................................................ 31

    3.3.2 Relacionamento de Associação .................................................................................................. 32

    3.3.3 Relacionamento de Generalização .............................................................................................. 33

    4.1 Histórico da Linguagem .................................................................................................................... 35

    4.2 Uso da linguagem no mercado atualmente (especificação das tecnologias). ................................... 36 4.3 Principais características da linguagem de programação java .......................................................... 37 4.4 Ambientes e ferramentas de desenvolvimento com Java .................................................................. 42 4.5 Meu primeiro programa em java....................................................................................................... 43 4.6 Comentários em Java: ....................................................................................................................... 45

    4.7 Compilando meu primeiro programa em Java .................................................................................. 45 4.8 Erros comuns em programas java ..................................................................................................... 47 4.9 NetBeans ........................................................................................................................................... 48 4.10 Visão de outras IDEs para o desenvolvimento com Java................................................................ 48 4.11 Identificadores e palavras-chaves. ................................................................................................ 50

    4.12 Operadores em Java: ....................................................................................................................... 55 4.13 Operadores aritméticos. .................................................................................................................. 62

    5.0 Controle de fluxo em Java .................................................................................................................... 70 5.1 Utilizar código que use instruções if ................................................................................................. 70

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 3

    5.2 Expressões válidas para instruções switch e case. ............................................................................ 74

    5.3 Loops e iteradores (usando os loops for, while e do while). ............................................................. 77 5.4 Loop for aprimorado (para arrays). ................................................................................................... 80 5.5 Uso de break, continue e return. ....................................................................................................... 81

    6.0 Tipos de Variáveis, Constantes e Casting ............................................................................................. 84 6.1 O que é uma variável: ....................................................................................................................... 84

    6.2 Variáveis estáticas: ............................................................................................................................ 85 6.3 Constantes ......................................................................................................................................... 86 6.4 Conversão ou Cast (explícita e implícita das variáveis de tipos primitivos). ................................... 87 6.5 Atribuindo uma variável de referência à outra. ................................................................................. 89

    7.0 POO com Java....................................................................................................................................... 91

    7.1 Introdução ......................................................................................................................................... 91

    7.2 Construindo uma Classe. .................................................................................................................. 93 7.3 Encapsulamento. ............................................................................................................................... 94

    7.4 Retorno .............................................................................................................................................. 94 7.5 Estanciando (Construindo um Objeto).............................................................................................. 95 7.6 Variáveis Estáticas ............................................................................................................................ 96 7.7 Métodos Estáticos ............................................................................................................................. 97

    8.0 Herança e Interface ............................................................................................................................... 98 8.1 Introdução ......................................................................................................................................... 98

    8.2 Herança ............................................................................................................................................. 98 8.3 Object: A superclasse cósmica do Java ............................................................................................. 99

    8.3.1 Classe Abstrata ......................................................................................................................... 104

    8.4 Interface .......................................................................................................................................... 107

    9.0 Herança (Polimorfismo)...................................................................................................................... 109 9.1 Introdução ....................................................................................................................................... 109 9.2 SobreEscrita .................................................................................................................................... 109

    10.0 Tratamento de Exceções ................................................................................................................... 112 10.1 Capturando uma exceção usando o bloco (try e catch) ................................................................. 112

    11.0 Criando Diagrama UML ................................................................................................................... 117 Introdução ............................................................................................................................................. 117

    12.0 Fila e Pilha ........................................................................................................................................ 121

    12.1 Fila ................................................................................................................................................ 121 12.2 Pilha .............................................................................................................................................. 123

    13.0 Coleções: List e Map ........................................................................................................................ 126 13.1 Collection List ou Coleção Lista................................................................................................... 127 13.2 Collection Map ou Coleção Mapa ................................................................................................ 136

    13.3 HashMap ....................................................................................................................................... 136 14.0 Interface Gráfica com usuário - GUI ................................................................................................ 142

    14.1 Bibliotecas AWT e SWING .......................................................................................................... 143 14.2 JFrame ........................................................................................................................................... 143 14.3 Criando uma classe com propriedades JFrame ............................................................................. 145 14.4 JLabel ............................................................................................................................................ 147 14.5 JButton .......................................................................................................................................... 149 14.6 JTextField ...................................................................................................................................... 150

    14.6 Icon ............................................................................................................................................... 151 14.7 Editando fonte com o setFont()..................................................................................................... 153 14.8 JMenuBar, JMenu e JMenuItem ................................................................................................... 153

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 4

    14.9 JCheckBox .................................................................................................................................... 155

    14.10 JRadioButton............................................................................................................................... 157 15.0 Gerenciadores de Layout .................................................................................................................. 160

    15.1 BorderLayout ................................................................................................................................ 160 15.2 BoxLayout..................................................................................................................................... 161 15.3 FlowLayout ................................................................................................................................... 163

    15.4 GridLayout .................................................................................................................................... 164 15.5 GridBabLayout ............................................................................................................................. 165

    16.0 Eventos (Listeners) ........................................................................................................................... 167 16.1 FocusListener ................................................................................................................................ 169 16.2 KeyListener ................................................................................................................................... 171

    16.3 MouseListener............................................................................................................................... 172

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 5

    APRESENTAÇÃO

    A disciplina de POO/Java faz parte do eixo de programação Java para Desktop e segue um fio condutor

    iniciado pela Lógica de Programação e será seguida pela disciplina de Banco de Dados, e posteriormente

    por Laboratório de Software.

    A Programação Orientado a Objeto constitui em um conjunto de regras de programação. Estudamos

    anteriormente como programar de forma estruturada, iniciávamos a execução do código e finalizando

    todos os processos na mesma página. Com a Programação Orientada a Objetos podemos usar algoritmos

    já feitos por alguém, ou criar novos algoritmos interagindo com os que já foram desenvolvidos por

    alguém com objetivo de resolver problemas mais complexos gerando um novo produto final. Vamos fazer

    uma comparação no o dia a dia para entendermos melhor.

    O principal objetivo deste manual é apresentar para o aluno uma alternativa para o processo de

    desenvolvimento de software orientado a objetos, embora existam outros processos, outros padrões, em

    fim, outras alternativas que, certamente, eles irão se deparar no mundo do trabalho. Esta experiência o

    fará entender a importância do processo de desenvolvimento de software para termos produtos eficiente e

    eficaz.

    Sendo assim, temos a apresentação da UML, ferramenta de documentação de projetos de software mais

    usada pelo mercado atualmente. Descrevemos alguns itens complementares da linguagem Java que não

    foram abordados no manual de Lógica de Programação, mas julgamos importantes. Em seguida teremos

    os conceitos de Orientação a Objetos. Por fim iremos implementar modelos usando Java.swing, como a

    essa altura os conceitos de banco de dados ainda não foram aprendidos, usaremos uma simulação do

    banco baseada em vetores de objetos.

    Este material teve como grande contribuição e referência para alguns capítulos o material do projeto

    MEDIOTEC – SEDUC, como apostilas do módulo II e III, em uma verificação e adaptação do material,

    por ser um material muito importante e de altíssima qualidade, aproximando bastante a experiência à

    pratica do técnico em informática na área de desenvolvimento para web.

    Outras referências de pesquisa e adaptação, foram de matérias de sites e artigos confiáveis da internet.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 6

    1.0 Introdução a Sistemas

    Programação Orientado a Objeto constitui em um conjunto de regras de programação. Estudamos

    anteriormente como programar de forma estruturada, iniciávamos a execução do código e finalizando

    todos os processos na mesma página. Com a Programação Orientada a Objetos podemos usar algoritmos

    já feitos por alguém, ou criar novos algoritmos interagindo com os que já foram desenvolvidos por

    alguém com objetivo de resolver problemas mais complexos gerando um novo produto final. Vamos fazer

    uma comparação no dia a dia para entendermos melhor.

    A Programação orientado a objeto é uma metodologia que os programadores utilizam com objetivo de

    atingir alguns requisitos importantes na construção de um bom programa ou site como:

    • Organizar o código: Com o nosso código dividido, podemos facilmente dar manutenção ou encontrar

    algum erro mais facilidade.

    • Reutilização do código: Não precisamos reescrever todo o código, quando necessitamos dele

    novamente.

    • Manter Padrões: Utilização de um mesmo padrão conceitual durante todo o processo de criação do

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 7

    código.

    Até o final do curso iremos aprender e trabalhar nessa metodologia. Então, bastante atenção nesse e nos

    próximos capítulos.

    1.1 Modelagem de Sistemas

    Modelar é:

    Representar de forma gráfica ou textual partes reais ou imaginárias do sistema.

    Por no papel a concepção que se tem de como funcionará o sistema concebido.

    Documentar de forma gráfica ou em texto um sistema existente (engenharia reversa).

    Por que é importante modelar?

    Se observarmos tudo que será construído primeiro passa por uma fase de modelagem, isso ocorre em

    todas as áreas. Exemplo: um engenheiro primeiro constrói a planta de uma casa e só então começa a

    construção do imóvel. A planta o guiará durante toda a construção.

    Em desenvolvimento de sistema não é diferente primeiro o analista deve estruturar toda a modelagem do

    sistema, conversando com o usuário, colhendo informações e requisitos do sistema, depois ele deve

    desenhar o sistema para realizar essa fase ele precisará de uma linguagem padrão para desenhar o sistema,

    essa linguagem deve ser conhecida por todos da área, pois assim qualquer pessoa que trabalhe com

    desenvolvimento de sistemas pode dar andamento ao projeto. A última fase da modelagem é a aprovação

    do projeto, após isso passamos para etapa de construção do software. Note que assim como a planta da

    casa para o engenheiro o guiará durante toda a construção do imóvel, para a equipe que desenvolve o

    software a modelagem do sistema será importante em todas as fases de desenvolvimento.

    Inicialmente, vamos definir alguns conceitos básicos para posteriormente assimilarmos o conteúdo de

    Análise de sistemas.

    O que é dado?

    “Dados são itens referentes a uma descrição primária de objetos, eventos, atividades e transações que são

    gravados, classificados e armazenados, mas não chegam a ser organizados de forma a transmitir algum

    significado específico” (Turban, McLean e Wetherbe, 004, pg. 63).

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 8

    Resultado do processo cognitivo, iniciado por um novo estímulo

    qualquer. Informação valiosa da mente humana. Inclui reflexão,

    síntese e contexto. Frequentemente tácito. De difícil estruturação,

    captura em máquinas e transferências.

    Capítulo 8 - Tratamento de Exceções

    São dados dotados de relevância e propósito. Requer

    unidade de análise. Exige consenso em relação ao

    significado e é necessária a mediação humana.

    Simples observações sobre o estado do

    mundo. Facilmente estruturado, obtido por

    máquina e

    O que é uma informação?

    “Informação é todo conjunto de dados organizados de forma a terem sentido e valor para seu destinatário.

    Este interpreta o significado, tira conclusões e faz deduções a partir deles. Os dados processados por um

    programa aplicativo têm uso mais específico e maior valor agregado do que aqueles simplesmente

    recuperados de um banco de dados. Esse aplicativo pode ser um sistema de gerenciamento de estoques,

    um sistema de matrículas online de uma universidade, ou um sistema de Internet para compra e venda de

    ações”. (Turban, McLean e Wetherbe, 2004, pg. 63).

    O que é conhecimento?

    “Conhecimento consiste de dados e informações organizados e processados para transmitir compreensão,

    experiência, aprendizado acumulado e técnica, quando se aplicam a determinado problema ou atividade.

    Os dados processados para extrair deduções críticas e para refletir experiência e perícia anteriores

    fornecem a quem os recebe conhecimento organizacional, de alto valor potencial”. (Turban, McLean e

    Wetherbe, 2004, pg. 63).

    1.2 Dado, Conhecimento e Informação.

    Observe nas imagens abaixo a distinção entre Dados, Informações e Conhecimento:

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 9

    DADO INFORMAÇÃO CONHECIMENTO

    Simples observações sobre o

    estado do mundo

    Dados dotados de relevância e

    propósito

    Informação valiosa da mente

    humana. Inclui reflexão,

    síntese, contexto.

    Facilmente estruturado Requer unidade de análise De difícil estruturação

    Facilmente obtido por máquinas Exige consenso em relação ao

    significado

    De difícil captura em máquinas

    Frequentemente quantificado Exige necessariamente a

    mediação humana

    Frequentemente tácito

    Facilmente transferível De difícil transferência

    EXEMPLO

    Através dos conceitos acima, já podemos ter uma ideia do significado de dados, informações e

    conhecimentos para um Sistema de Informação. Vamos analisar um exemplo:

    Milena é aluna de uma EEEP. Assim como todos os demais, possui um boletim com notas de diversas

    disciplinas. Essas notas nada mais são do que números que de alguma forma foram friamente calculados,

    gerados e impressos em um papel através de uma programação. As notas ali contidas são nada mais do

    que dados.

    Se analisarmos seu boletim, podemos observar que todas as suas notas são boas, pois estão bem acima da

    média. Contextualizando esses dados, obtemos uma informação: Milena é uma ótima aluna.

    Indo mais além, analisando o seu comportamento, temos que ela é uma aluna proativa em sala de aula,

    administra bem o seu tempo, utiliza as aulas de estudo para de fato estudar e pratica a TESE como sua

    filosofia de vida. Contextualizando essas informações chegamos a um conhecimento sobre a pessoa de

    Milena.

    1.3 O que é um sistema

    Para termos uma real compreensão do que é um Sistema de Informação, faz-se necessário anteriormente

    entender o que é um Sistema. Nesse sentido, é válida a definição apontada no site Wikipédia, em junho de

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 10

    2012: “Sistema (do grego sietemiun) é um conjunto de elementos interconectados, de modo a formar um

    todo organizado. É uma definição que acontece em várias disciplinas, como biologia, medicina,

    informática, etc. Vindo do grego o termo “sistema” significa “combinar”, “ajustar”, “formar um

    conjunto”.

    Segundo Chiavenato (1999) e Oliveira (2002), o sistema apresenta os seguintes componentes:

    Objetivos: é a finalidade para o qual o sistema foi criado;

    Entradas do Sistema: é o que inicia o sistema, traz a informação para a operação do sistema;

    Processamento: fenômeno que realiza as mudanças, é o mecanismo que converte as entradas em

    saídas;

    Saídas do Sistema: são os resultados do processamento.

    Retroalimentação ou feed back do sistema: é a informação gerada pelo sistema que informa sobre

    o comportamento do mesmo;

    Ambiente: é o meio que envolve externamente o sistema.

    De posse da definição podemos definir o Sistema de Informação ou simplesmente SI, como sendo um

    conjunto organizado de dados, cujo elemento principal é a informação. Sua função principal é o

    armazenamento, tratamento e fornecimento de informação que de forma organizada servem de apoio a

    funções ou processos de uma empresa, por exemplo. Um SI não necessita, necessariamente, ser

    computadorizado. As fichas organizadas dos alunos em uma academia de musculação formam, por

    exemplo, um sistema de informações.

    Os sistemas de Informação podem ser divididos em subsistemas e, em muitos modelos aparecem dois

    deles, sendo um com processos, pessoas, documentos e informações, enquanto o outro apresenta os meios

    automatizados como, por exemplo, as máquinas, redes de comunicação e computadores. Ao primeiro

    chamamos de subsistema social e o segundo denomina-se subsistema automatizado. Do apresentado até

    aqui fica fácil perceber que o Sistema de Informações é conteúdo bastante amplo, já que inclui pessoas,

    dados, processos, programas (softwares), maquinários (hardware), etc.

    Todos os aspectos que envolvem o Sistema possuem importância significativa, já que funcionam como

    uma verdadeira engrenagem, ou seja, uma fase depende da outra, uma peça ajuda a outra, enfim, todos se

    complementam. Assim, hardware, software, fator humano e qualidade das informações, são igualmente

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 11

    válidos para o funcionamento com excelência.

    Tomemos por exemplo uma lanchonete que buscou implantar um Sistema de Informação com o intuito de

    garantir maior agilidade no atendimento dos clientes. Para tanto pensou em um cardápio fixo, comprou

    computadores eficazes e alocou código de barras nas embalagens. Aparentemente esta medidas poderiam

    sim agilizar o atendimento, porém, se os colaboradores não forem capacitados para utilizar as

    ferramentas, certamente ao invés de garantir maior agilidade no atendimento, pode até mesmo causar

    maior embaraço.

    Os sistemas de informação são poderosas ferramentas e, nesta concepção apresentam diversas aplicações

    e benefícios, dentre eles podemos citar: organizar/incrementar a produtividade; fortalecer estratégias de

    marketing; formatar a qualificação dos colaboradores; estabelecer rotinas de controle de produtos

    (entrada e saída – preços – lucros, etc.).

    1.4 Como construir um Sistema de informação baseado em computador

    Dizemos que um Sistema de informação é baseado em computador quando ele realiza parte - ou mesmo

    todas – as tarefas desejadas por meio da computação. Para que um sistema de informação obtenha

    sucesso na realização de suas rotinas, é preciso que se entenda todos os processos e procedimentos

    relacionados à tarefa a ser executada. Ou seja, é indispensável que se tenha um convívio direto com os

    problemas e soluções diárias naquele contexto em que o sistema será implantado, pois esse conhecimento

    profundo é o que vai dar embasamento para o desenvolvimento de um Sistema de Informação que seja

    realmente eficiente.

    Em posse de um objetivo, qual seja planejar e desenvolver a construção de um Sistema de Informação

    eficiente para determinada situação, devemos analisar outros fatores decisivos nesse processo. O

    ambiente no qual o sistema será implantado é um deles, e pode influenciar de forma direta ou indireta no

    funcionamento de um sistema.

    Por exemplo, poderemos obter resultados completamente diferentes ao implantar um sistema on-line em

    uma cidade capital de estado, onde o acesso à internet é incorporado ao cotidiano dos supostos usuários, e

    em uma pequena cidade do interior onde o acesso à rede ainda é um privilégio restrito a poucos. Nesse

    caso, o fator internet é determinante para o sucesso ou insucesso do Sistema de Informação.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 12

    Outro fator que influencia de forma direta o desenvolvimento do sistema são os chamados recursos de

    sistema, que são os recursos indispensáveis à construção de um Sistema de Informação. São exemplos

    deles: dinheiro, máquinas, pessoas capacitadas, ambiente físico, papéis, etc.

    Além dos fatores citados, outro a ser considerado é a análise dos dados relevantes para o Sistema de

    Informação. Tais dados devem ser cuidadosamente examinados, ponderados e utilizados de forma

    consistente, a fim de gerarem informações que de fato sejam úteis aos usuários. Um sistema que

    considera a entrada de dados inconsistentes em seu funcionamento, como data em branco ou preços com

    valores nulos, certamente não chegará a uma saída interessante.

    Mas, afinal, a quem compete este trabalho?

    1.5 O papel do Analista de Sistemas

    O profissional da Tecnologia da Informação responsável por todo este trabalho é o Analista de Sistemas.

    Ele é, na prática, um solucionador de problemas e exerce uma função bastante complexa, que é

    concretizar em um software todo um sistema de informação.

    Um bom analista de sistemas tem como principais características:

    Conhecimento teórico e prático de computação;

    Ampla visão organizacional e empresarial;

    Bom senso na tomada de decisões;

    Bom relacionamento interpessoal para lidar com todos envolvidos no projeto;

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 13

    “É muito difícil criar produtos usando grupos foco. Muitas vezes, as pessoas

    não sabem o que elas querem até que você mostre a elas.”

    Steve Jobs

    1.6 Fases do desenvolvimento de sistemas

    Já sabemos o que é um sistema de informação, quais seus fatores principais e quem é o responsável por

    desenvolvê-lo. Vamos agora entender como se dá todo esse processo, desde o início da ideia até a

    conclusão de seus trabalhos.

    Como vimos, a construção de um software é um processo complexo e para que se obtenha sucesso, seu

    desenvolvimento deve seguir uma exigente metodologia de trabalho. Vejamos cada uma das fases desse

    processo:

    CONCEPÇÃO DO SISTEMA

    É uma fase de descobertas. Requer que todos os envolvidos – desenvolvedores e usuários - mantenham

    postura colaborativa para que os requisitos levantados sejam o mais próximo possível da realidade.

    Baseado nessas informações, o analista de sistemas consegue fazer um diagnóstico da situação e uma

    previsão de ações.

    ESTUDO DA VIABILIDADE

    Após a apropriação do contexto na fase anterior, é feito um estudo para avaliar se o projeto é ou não

    viável de ser implementado, do ponto de vista organizacional, tecnológico e financeiro. A decisão da

    continuidade ou não do projeto cabe aos analistas e aos gestores da organização que será beneficiada.

    Nessa fase, são analisados os seguintes questionamentos:

    O sistema poderá contribuir de fato para realização dos objetivos previstos?

    O sistema poderá ser implementando, apesar de restrições de cunho tecnológico, organizacional e

    temporais?

    Existe outro modo eficiente de realização dessas tarefas sem a necessidade de criação desse

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 14

    sistema?

    O sistema atual realmente pode resolver os problemas não solucionados pelos anteriores?

    É possível sua integração a sistemas já em funcionamento?

    Caso os responsáveis optem pela continuidade do projeto, o mesmo será submetido à fase seguinte. Caso

    contrário, o ciclo termina aqui.

    PROCESSO DE ANÁLISE

    Essa etapa consiste em realizar um levantamento de dados e de fatos, a fim de entender o que realmente

    precisa ser feito para solucionar o problema. O contato entre analista de sistemas e usuários deve se

    estreitar nesse momento, pois é preciso um entendimento detalhado e técnico por parte do analista. Caso

    já exista algum sistema em funcionamento, este é o momento em que o analista se apropria de maiores

    detalhes do mesmo.

    Deverá ser criado um modelo lógico do sistema, constituído, entre outros, do diagrama de fluxo de dados,

    dicionário de dados e principais algoritmos.

    Até o término dessa fase, já devem ser de conhecimento do analista os objetivos principais do sistema em

    questão, quais setores da empresa serão impactados pelo sistema, como este deverá funcionar, qual será o

    fluxo de dados, quais serão os arquivos utilizados e a forma como serão atualizados, qual setor será

    responsável pela população do sistema, qual o prazo para que esses dados sejam processados e

    apresentado algum resultado aos usuários.

    PROJETO DO SISTEMA

    Nesse momento, o analista propõe soluções para o problema baseado em conclusões das fases anteriores.

    Para cada alternativa sugerida, apresenta-se aos gestores da organização um diagrama de fluxo de dados,

    para que seja feita uma escolha baseada em custos e benefícios. O modelo lógico foi sendo transformado

    em modelo físico.

    Ao final da fase, já deverá estar definido pelo analista um relatório contendo qual tipo de banco de dados

    será adotado pelo sistema, os arquivos que serão utilizados, a definição dos arquivos de dados e seus

    layouts, relatórios a serem emitidos e os tipos de dispositivos de armazenamento de dados.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 15

    PROJETO DETALHADO

    Tomada a decisão, é hora de dar início a implementação do sistema. O analista de sistemas já sabe o que

    deve ser feito, tecnicamente, para dar inicio a esse processo.

    Nesse momento, os relatos dos usuários ainda podem ser de grande valia para a condução do sistema. O

    analista de sistemas deve definir quais programas irão compor o sistema, e produzir as especificações

    referentes a cada um deles, especificações essas que serão posteriormente entregues e codificadas pelos

    programadores.

    Exemplos de especificações definidas nesta fase:

    Aprimoramento do fluxo de dados da alternativa escolhida;

    Identificação do banco de dados ou arquivos a serem utilizados;

    Detalhamento de arquivos de dados e seus layouts;

    Criação de layouts de relatórios a serem emitidos pelo sistema;

    Especificação de todos os programas que irão compor o sistema;

    Revisão na estimativa de custos;

    Preparação da documentação inicial do sistema;

    Definição dos tipos de dispositivo de armazenamento;

    Elaboração de um plano de testes;

    IMPLEMENTAÇÃO

    A fase de implementação é quando de fato o programa começa ser construído na plataforma escolhida,

    tendo como base as especificações produzidas. É, de todas, a fase mais cara.

    Os programas que se referem ao gerenciamento do sistema em geral deverão ser os primeiros a serem

    construídos, e só após, os demais.

    Inicia-se, após a finalização dos programas, os testes. Todo o sistema deve ser testado exaustivamente

    antes de ser posto em funcionamento. Ainda nesta fase, os erros detectados na homologação (testes) são

    corrigidos e testados novamente.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 16

    Uma vez sem erros, a equipe deve dedicar-se a escrever os manuais do usuário, um tutorial contendo

    todas as informações necessárias para seu funcionamento.

    IMPLANTAÇÃO E MANUTENÇÃO

    Finalmente, chegamos à implantação e manutenção, última fase da criação de um sistema. Implantar

    significa colocar o sistema em fase de operação, ou seja, realizar as instalações necessárias para o uso do

    sistema no local predefinido. Uma vez implantado, os usuários deverão ser treinados a operar

    corretamente o sistema.

    Ao ser submetido ao uso real, o sistema ainda poderá apresentar alguma falha, portando a equipe de

    analista e programadores ainda pode realizar ajustes.

    Agora, é apenas manter em pleno funcionamento, desenvolvendo pequenas melhorias e adequações

    quando necessário.

    TESTES

    Diversas atividades de testes são executadas a fim de se validar o produto de software, testando cada

    funcionalidade de cada módulo, buscando, levando em consideração a especificação feita na fase de

    projeto. Onde o principal resultado é o relatório de testes, que contém as informações relevantes sobre

    erros encontrados no sistema, e seu comportamento em vários aspectos. Ao final dessa atividade, os

    diversos módulos do sistema são integrados, resultando no produto de software.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 17

    2.0 Requisitos

    Os requisitos de um sistema são os elementos que a equipe de desenvolvimento precisa conhecer para que

    o software seja desenvolvido. São as necessidades que deverão ser atendidas pelo sistema de informação

    que será proposto. Em posse dessas informações, o analista tem propriedade para propor soluções,

    especificar e desenvolver um sistema de informação. Segundo Sewbok, “Um requisito de software é uma

    propriedade que deve ser implementada para resolver um problema do mundo real”.

    Acontece que tomar conhecimento desses requisitos é uma tarefa que, na prática, não é tão simples como

    parece. Muitas vezes os próprios gestores e usuários não conseguem expressar claramente seus objetivos.

    Por desconhecerem os procedimentos técnicos que regem um Sistema de Informação, muitas vezes eles

    ocultam informações de extrema importância, fundamentais para o planejamento da solução.

    Nesse ponto, a atuação do analista de sistemas é decisiva para o sucesso ou não do trabalho. Dificilmente

    todas essas informações irão estar reunidas em uma pessoa só, portando o analista tem que conversar com

    pessoas de todos os setores que irão utilizar o sistema, pois precisa ter uma visão de todas as

    funcionalidades que irá implementar. É preciso conhecer a dinâmica de trabalho de cada envolvido. Por

    exemplo, dificilmente o gerente de vendas de uma empresa saberá com precisão como o almoxarifado

    controla a saída de produtos, ou como exatamente a cozinha mantém o controle sobre seu estoque,

    portando, é atribuição do analista capturar esse processo pessoalmente.

    LEVANTAMENTO DE REQUISITOS

    Como vimos, o analista de sistemas é o responsável intermediar e identificar os requisitos. Para isso, ele

    dispõe de algumas técnicas que o auxiliam a estreitar as relações com os usuários, visando obter dos

    clientes o máximo de informações úteis. Entre as técnicas utilizadas para este processo, podemos

    destacar, entre outras, as seguintes:

    ENTREVISTA

    É uma das formas mais eficientes de se obter as informações desejadas. Não existe uma fórmula ou

    receita certa para a sua condução, mas, para obter um melhor resultado, o analista deve atuar de forma

    racional e metódica, com certa flexibilidade, porém, sem improvisações desnecessárias.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 18

    O analista deve ter manter na entrevista um clima amistoso, deixando o entrevistado à vontade. Ele deve

    entender que a entrevista não é um julgamento, pois se por algum motivo se sentir acanhado, poderá não

    prezar pela veracidade das informações.

    Outros fatores importantes em uma entrevista são: bom relacionamento interpessoal do entrevistador,

    habilidade ao se comunicar e humildade.

    PESQUISA

    Embora a entrevista seja uma técnica altamente eficaz, não deve ser a única fonte de levantamento de

    requisitos. Outra forma de se obter dados interessantes é a pesquisa. O analista poderá analisar

    documentos e relatórios gerados em diversos setores, além de arquivos, e baseado neles tirar outras

    conclusões, que podem vir a somar com o resultado já obtido na entrevista.

    QUESTIONÁRIO

    Quando o sistema envolve um número muito grande de usuários, a aplicação de questionários é uma boa

    estratégia de pesquisa. Com perguntas sucintas, objetivas e sem dubiedade, é possível observar o padrão

    de respostas e dele retirar pertinentes conclusões.

    REUNIÕES

    São encontros com a participação de alguns usuários envolvidos, para discussões em grupo. Deve ser

    conduzida de forma hábil pelo mediador, mantendo sempre o foco, qual seja a discussão sobre as rotinas

    da organização para uma maior percepção dos requisitos por parte do analista.

    OBSERVAÇÕES

    Mesmo utilizando técnicas como entrevista ou reunião, algumas informações podem passar

    despercebidas. Observar o comportamento e o ambiente de trabalho dos usuários pode ser uma técnica

    eficaz para perceber alguma dessas informações que porventura não foi levada em consideração em outro

    momento.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 19

    2.1 Análise de Requisitos

    2.1.1 Requisitos Funcionais

    Requisitos funcionais são aqueles que descrevem funcionalidades que o sistema deve ter para atender às

    expectativas dos usuários. Por exemplo:

    O software deverá calcular a média de notas dos alunos;

    O software deverá enviar, a cada semestre, um email para os pais com o boletim de seus filhos em

    anexo;

    O software deverá emitir relatório de compras quinzenalmente;

    O software deverá alertar ao chefe do restaurante quando o estoque estiver abaixo do estabelecido.

    2.1.2 Requisitos não Funcionais

    Já os requisitos não funcionais são aqueles que descrevem as características do sistema, como

    usabilidade, desempenho, confiabilidade, custo, etc. São exemplos de requisitos não funcionais:

    O acesso às funcionalidades de gestão deve ser restrito aos diretores da empresa;

    Se o tempo de resposta ultrapassar 30 segundos, redirecionar para página de erro;

    O software deverá ser desenvolvido para sistema operacional Linux;

    O prazo de entrega do sistema ao cliente deve ser de 2 anos.

    2.1.3 Requisitos do usuário

    Requisitos de usuário são declarações escritas, em linguagem natural, das funcionalidades que o sistema

    oferece. No documento, deve constar basicamente a descrição dos requisitos funcionais, requisitos não

    funcionais, devendo conter inclusive as restrições operacionais do sistema. Este material destina-se ao

    cliente, portanto deve ser escrito em linguagem clara e compreensível, além de conter tabelas e

    diagramas, visto que os usuários não possuem conhecimentos técnicos em desenvolvimento de sistemas.

    A quem interessa:

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 20

    Gerentes de clientes

    Usuários finais do sistema

    Engenheiros do cliente

    Gerentes do fornecedor

    Arquitetos do sistema

    2.1.4 Requisitos do sistema

    Consiste em um documento estruturado, que estabelece detalhes das funcionalidades e restrições do

    sistema. Pode ser elaborado como forma de contrato entre o cliente e contratante.

    A quem interessa:

    Usuários finais do sistema

    Engenheiros da organização cliente

    Arquitetos do sistema

    Desenvolvedores de software

    2.1.5 Especificação de Software

    É um documento que consiste em uma minuciosa descrição do sistema, que vem a servir como base para

    a implementação do mesmo. As especificações de software são destinadas aos próprios desenvolvedores.

    A quem interessa:

    Engenheiros da organização cliente

    Arquitetos do Sistema

    Engenheiros de Software

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 21

    3.0 História e evolução da UML

    A UML é uma linguagem para modelagem de softwares, ela é utilizada no processo de definição do

    software, na análise e estruturação de como o programa será implementado. Ela permite que os

    desenvolvedores de software possam modelar seus programas de forma unificada, isso quer dizer que

    qualquer pessoa que entenda UML poderá entender a especificação de um software. O Objetivo da UML

    é descrever “o que fazer”, “como fazer”, “quando fazer” e “porque deve ser feito”.

    Para modelar os sistemas a UML possui um conjunto de diagramas que devem ser utilizados em

    combinação para obter todas as visões do sistema.

    A UML é utilizada para modelar sistemas escritos no padrão orientado a objetos, portanto para todas as

    definições existentes na orientação a objetos haverá um diagrama correspondente. Exemplo: Uma classe,

    um objetos, a comunicação dos objetos e etc.

    Na criação da UML estão envolvidos três personagens: Jim Rumbaugh, Grady Booch e, Ivar Jacobson.

    Jim Rumbaugh e Grady Booch combinaram dois métodos populares de modelagem orientada a objeto:

    Booch e OMT (Object Modeling Language), mas tarde, IvarJacobson, o criador do método Objectory

    uniu-se aos dois para a concepção da primeira versão da linguagem UML (Unified Modeling Language).

    Em 1997 a UML foi adotada como padrão pela OMG (Object Management Group). Que é uma

    organização internacional que aprova padrões abertos para aplicações orientadas a objetos.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 22

    Em 1995 ocorre a união de vários métodos de modelagem como OOSE, BOOCH, OMT e outros.

    Em 1996 surge a UML 0.9

    Em 1997 surge a UML 1.0 que no mesmo ano evoluiu para a UML 1.1. Nesse ano a OMG que é

    uma organização mundial de padrões orientados a objetos reconhece a UML.

    Em 2001 a UML passa por revisões e é lançado a UML 1.4

    Em 2002 a UML é reestruturada e da origem a UML 2.0.

    A UML divide seus diagramas em Estruturais e Comportamentais, como demonstrado pela Figura 5. No

    sentido horário, a partir do Diagrama de Caso de Uso, até o Diagrama de Interação, temos os diagramas

    Comportamentais. Os demais são os Diagramas Estruturais.

    Aqui vamos estudar apenas alguns diagramas, em toda a apostila você irá encontrar exemplos com

    codificação em Java e seu respectivo diagrama. Então é muito importante que entendam os diagramas

    estudados e saiba reconhecê-los.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 23

    3.1 Diagramas Estruturais da UML

    Usados para visualizar, especificar, construir e documentar aspectos estáticos de um sistema.

    3.1.1 Diagrama de Classe

    Este diagrama é fundamental e é o mais utilizado na UML, serve de apoio aos outros diagramas. O

    Diagrama de Classe mostra o conjunto de classes com seus atributos e métodos e os relacionamentos

    entre classes. Em todo sistema baseado na orientação a objetos as um dos princípios fundamentais são as

    classes que definem o sistema.

    Representa uma coleção de classes e seus inter-relacionamentos.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 24

    3.1.2 Diagrama de Objeto

    O diagrama de objeto está relacionado com o diagrama de classes e, é praticamente um complemento

    dele. Fornece uma visão dos valores armazenados pelos objetos de um diagrama de classe em um

    determinado momento da execução do processo do software. São muito úteis para exemplificar

    relacionamentos complexos entre objetos em determinado momento

    Observe na imagem abaixo que o objeto da classe cliente guarda os valores armazenados pelo objeto no

    momento atual da execução.

    Representa um retrato, em tempo de execução, dos objetos do software e seus inter-

    relacionamentos.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 25

    3.1.3 Diagrama de Componentes

    Está associado à linguagem de programação e tem por finalidade indicar os componentes do software e

    seus relacionamentos.

    Um componente é elemento externo de software que compõe programa que estamos implementando, é

    como um código externo que é reaproveitado. Esse componente pode ser substituído por outro

    componente, como, por exemplo: executáveis, bibliotecas, tabelas, pastas e documentos.

    Na figura abaixo temos um exemplo de diagrama de componente, perceba comunicação entre

    componentes executáveis, bibliotecas (DLL), arquivos XML, imagens, tabelas e arquivos de texto. Tudo

    isso é considerado um componente do software.

    Representa uma coleção de componentes de software e seus inter-relacionamentos.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 26

    3.1.4 Diagrama de Implantação

    Diagrama de Implantação é usado para mostrar a organização do hardware e a ligação do software aos

    dispositivos físicos, Como processador, impressora, memória, disco; é necessário para que o engenheiro

    de software especifique a plataforma em que o sistema é executado.

    O diagrama de implantação ao lado demonstra a plataforma física que o software será implantado.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 27

    3.1.5 Diagrama de Pacotes

    Representa os pacotes que o sistema está divido, demonstrando a interação lógica entre as partes.

    Observe a comunicação entre os pacotes de parte do sistema.

    Representa uma coleção de outros elementos de modelagem e diagramas.

    3.2 Diagramas Comportamentais da UML

    Usados para visualizar, especificar, construir e documentar aspectos dinâmicos de um sistema.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 28

    3.2.1 Diagrama de Caso de Uso

    É o diagrama comportamental mais utilizado na modelagem de sistemas, ele representa uma

    funcionalidade do sistema.

    O diagrama de caso de uso ajuda a definir a sequência de ações executadas por um ou mais atores e pelo

    próprio sistema para produzir resultados para um ou mais atores. Seu foco é identificar os objetivos do

    usuário, em vez das funções do sistema através da análise de como o ator, de forma externa, interage com

    as funcionalidades do sistema. Cada caso de uso no diagrama deve ter um documento correspondente

    determinando o seu comportamento.

    Para identificar os atores do diagrama o analista deve primeiro identificar as áreas da empresa que serão

    afetadas pelo software. Existem algumas perguntas básicas que podem ajudar a descobrir os atores.

    Que órgãos, empresas ou pessoas utilizarão o sistema?

    Existem outros sistemas que irão se comunicar com o sistema que será construído?

    Alguém deve ser informado de alguma ocorrência do sistema.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 29

    3.2.2 Diagrama de Sequência

    Descreve a ordem temporal em que as mensagens são trocadas entre os objetos.

    A função desse diagrama é estabelecer como os objetos interagem e seus relacionamentos dentro de um

    contexto.

    A leitura desse diagrama é feito em duas dimensões: horizontal, onde estão representados os objetos, e

    vertical que representa a linha do tempo. A interação entre os objetos é feita através de mensagens,

    representas através de linhas sólidas direcionadas, partindo o objeto solicitando para o solicitado.

    Cada objeto, representado no diagrama por um retângulo contendo seu nome, corresponde à uma coluna.

    Cada objeto possui uma linha tracejada vertical, que indica o seu tempo de vida.

    A linha de vida de um objeto tem a função de:

    Apresentam o tempo de vida dos objetos

    Pode apresentar a ativação ou a desativação dos objetos

    Indicam que os objetos estão executando algo

    Indica chamada de método do próprio objeto

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 30

    Podem representar a criação e a destruição de objetos

    3.2.3 Diagrama de Estados

    Procura acompanhar as mudanças sofridas por um objeto dentro de um processo no sistema, dando ênfase

    aos estados dos objetos e as transições entre os estados. Costuma ser empregado para modelar os aspectos

    dinâmicos do sistema e possui o seu comportamento orientado por eventos, onde cada evento gera um

    novo estado no diagrama.

    Temos um diagrama de estado genérico, com o único estado, representado na Figura - Diagrama de estado.

    Observando a imagem identificamos o estado (como o objeto está naquele momento) representado por

    um retângulo com bordas arredondadas, as transições (mudança de estado do objeto) representadas por

    linhas orientadas por setas, ponto inicial (onde o objeto nasce) representado por um círculo totalmente

    hachurado e o ponto final (onde o objeto morre) representado por um círculo parcialmente hachurado.

    3.2.4 Diagrama de Atividades

    Descreve os passos a serem percorridos para a conclusão de uma atividade.

    O diagrama de atividade da ênfase as fluxo de controle de uma atividade para outra e identifica as

    atividades existentes no sistema. A descrição dos elementos diagramas de atividades encontra-se na figura

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 31

    abaixo:

    O diagrama inicia com o círculo hachurado e o primeiro estado é solicitação do código do cliente, em

    seguida verifica se o cliente já existe, nesse momento cai em uma tomada de decisão, se o cliente já

    existe, informa para o usuário mostrando uma mensagem na tela e termina a atividade. Se não solicita os

    dados do novo cliente, salva os dados e termina a atividade.

    3.3 Relacionamentos em UML

    Em UML, os relacionamentos são conexões entre itens. Ou seja, temos relacionamentos em vários

    diagramas da UML, como relacionamento entre classes e relacionamento entre atores e casos de uso.

    Em UML existem 3 tipos de relacionamento:

    Dependência

    Generalização

    Associação

    3.3.1 Relacionamento de Dependência

    É um relacionamento de utilização, ou seja, um item é dependente do outro, dessa forma alteração de um

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 32

    item pode afetar o outro. Por exemplo, o relacionamento de dependência entre classes indica que os

    objetos de uma classe usam funcionalidades dos objetos de outra classe.

    Representado por uma reta tracejada entre duas classes

    Uma seta na extremidade indica o dependente

    Tipo menos comum de relacionamento

    Identifica uma ligação fraca entre objetos de duas classes

    3.3.2 Relacionamento de Associação

    É um relacionamento estrutural que especifica a associação de objetos, classes e casos de uso.

    Nome: pode ser utilizado para descrever a natureza do relacionamento. Pode-se atribuir direção

    para o nome, fornecendo um triângulo de orientação que aponta a direção como nome deve ser

    lido

    Cardinalidade: a quantidade de objetos que podem ser conectados pela associação.

    Descreve um vínculo entre duas classes Chamado Associação Binária.

    Determina que as instâncias de uma classe estão de alguma forma ligadas às instâncias da outra

    classe.

    Na leitura do diagrama acima dizemos que um cliente pode ser de nenhum ou muitos DVD’s, já um DVD

    pode ser composto de um ou muitos clientes.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 33

    3.3.3 Relacionamento de Generalização

    A generalização é um relacionamento de herança, ou seja, existe uma superclasse (classe pai) e uma

    subclasse (classe filha).

    A classe filha herda característica da classe pai e pode também possuir suas próprias características, dessa

    forma as subclasses compartilham a estrutura e comportamento das superclasses

    Generalizações são relacionamentos “é-umtipo-de, ou seja, só é possível dizer que existe um

    relacionamento de generalização quando a subclasse é um tipo da superclasse.

    Vejamos como é possível identificar se existe um relacionamento de Generalização entre duas classes.

    Imagine a classe Veiculo e avião. Então devemos fazer a pergunta: avião é um tipo de veiculo?

    Resposta: SIM, então significa que avião é uma subclasse de veiculo.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 34

    No exemplo acima a classe cliente é a superclasse e Pessoa Física e Pessoa Jurídica são suas subclasses.

    Note que as subclasses possuem características próprias além de herdar as características da sua

    superclasse.

    A Generalização pode ainda ser demonstrada de duas formas

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 35

    4.0 O que é a Linguagem Java?

    Bem vindos ao futuro! Java não é somente uma linguagem de programação, mas também uma tecnologia

    que tem como objetivo construir programas que possam ser utilizados em qualquer plataforma ou

    computador, com o mínimo possível de dependência com um sistema operacional ou ambiente de

    desenvolvimento.

    Java possui uma sintaxe extremamente similar à do C++, e com diversas características herdadas

    de outras linguagens, como Smalltalk e Modula-3. É antes de tudo é uma boa linguagem, simples, com

    um ambiente de execução de alta qualidade e uma vasta biblioteca de classes disponíveis. Essa

    combinação é que torna Java uma proposta irresistível para tantos programadores. Além de contar c

    om as seguintes características: totalmente orientada a objetos, fortemente tipada, independente de

    arquitetura, robusta, segura, portável, bem estruturada, suporta programação distribuída, multithreaded e

    conta com garbage collection.

    4.1 Histórico da Linguagem

    Em 1991, na empresa Sun MicroSystems , foi iniciado o Green Project, o berço do Java uma linguagem

    de programação orientada a objetos. Os mentores do projeto eram Patrick Naughton, Mike Sheridan,

    e James Gosling. O objetivo do projeto não era a criação de uma nova linguagem de programação, mas

    antecipar e planejar a “próxima onda” do mundo digital. Eles acreditavam que em algum tempo haveria

    uma convergência dos computadores com os equipamentos e eletrodomésticos comumente usados pelas

    pessoas no seu dia a dia.

    James Gosling especificou uma nova linguagem de programação para o seu novo projeto e decidiu batizá-

    la de “Oak”, que quer dizer carvalho, uma

    árvore que ele podia observar quando olhava pela sua janela. O próximo passo era encontrar um mercado

    para o *7. A equipe achava que uma boa ideia seria controlar televisões e vídeo por demanda com o

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 36

    equipamento. Eles construíram um demo chamado MovieWood, mas infelizmente era muito cedo para

    que o vídeo por demanda bem como as empresas de TV a cabo pudessem viabilizar o negócio. A ideia

    que o *7 tentava vender, hoje já é realidade em programas interativos e também na televisão digital.

    Permitir ao telespectador interagir com a emissora e com a programação em

    uma grande rede a cabos, era algo muito visionário e estava muito longe do que as empresas de TV a

    cabo tinham capacidade de entender e comprar.

    O protótipo se chamava *7 (leia-se “StarSeven”),um controle remoto com uma interface gráfica

    touchscreen. Para o *7 foi criado um mascote, hoje amplamente conhecido no mundo Java, o Duke. O

    trabalho do Duke no *7 era ser um guia virtual ajudando e ensinando o usuário a utilizar o equipamento.

    O *7 tinha a habilidade de controlar diversos dispositivos e aplicações.

    A ideia certa, na época errada. A sorte é que o bom da Internet aconteceu, e rapidamente uma grande rede

    interativa estava se estabelecendo. Era este tipo de rede interativa que a equipe do *7 estava tentando

    vender para as em presas de TV a cabo. E, da noite para o dia, não era mais necessário construir a

    infraestrutura para a rede, em um golpe de sorte, ela simplesmente estava lá. Gosling foi incumbido de

    adaptar o Oak para a Internet e em janeiro 1995 foi lançada uma nova ver são do Oak que foi rebatizada

    para Java. A tecnologia Java tinha sido projetada para se mover por meio das redes de

    dispositivos heterogêneos, redes como a Internet. Agora aplicações poderiam ser executadas dentro dos

    Browsers nos Applets Java e tudo seria disponibilizado pela Internet instantaneamente. Foi o estático

    HTML dos Browsers que promoveu a rápida disseminação da dinâmica tecnologia Java. A velocidade dos

    acontecimentos seguintes foi assustadora, o número de usuários cresceu rapidamente, grandes p layers,

    como a IBM anunciaram suporte para a tecnologia Java.

    4.2 Uso da linguagem no mercado atualmente (especificação das

    tecnologias).

    Desde seu lançamento, em maio de 1995, a plataforma Java foi adotada mais rapidamente do que

    qualquer outra linguagem de programação na história da computação. Em 2003 Java atingiu a marca de 4

    milhões de desenvolvedores em todo mundo. Java continuou e continua crescendo e hoje é com certeza

    um padrão para o mercado oferecendo qualidade, performance e segurança ainda sem nenhum

    competidor a altura. Atualmente Java é a escolha para construir sistemas robustos, confiáveis e

    distribuídos,rodando desde grandes servidores,por isso tornou -se popular pelo seu uso na Internet e hoje

    possui seu ambiente de execução presente em web browsers, mainframes, SOs, celulares, palmtops e

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 37

    cartões inteligentes,entre outros dispositivos.

    4.3 Principais características da linguagem de programação java

    ORIENTAÇÃO A OBJETOS: Java é uma linguagem orientada a objetos que segue a linha purista

    iniciada por Smalltalk que é considerada puramente O.O e que tudo nesta são objetos. Com a exceção dos

    tipos primitivos da linguagem (char, int, float, etc.), a maior parte dos elementos de um programa Java

    são objetos.

    No que rege esse paradigma, o projeto orientado a objetos é uma técnica de programação que se

    concentra nos dados (= objetos) e nas interfaces para este objeto. O código é organizado em classes, que

    podem estabelecer relacionamentos de herança simples entre si, somente a herança simples é permitida

    em Java. Há uma forma de "simular" herança múltipla em Java com o uso de interfaces.

    SIMPLICIDADE: Java, é muito parecida com C++, mas muito mais simples. Java não possui

    sobrecarga de operadores, structs, unions, aritmética de ponteiros, herança múltipla,arquivos.h, diretivas

    de pré-processamento e a memória alocada dinamicamente é gerenciada pela própria linguagem que usa

    algoritmos de garbage collection para desalocar regiões de memória que não estão mais em uso. Outro

    aspecto da simplicidade do Java é o tamanho pequeno. Um dos objetivos do Java é permitir a

    construção de software que possa rodar independentemente em qualquer máquina de pequeno porte. O

    tamanho do interpretador básico e do suporte a classes é de cerca de 40K bytes; adicionando as

    bibliotecas básicas padrão e o suporte a linhas de execução

    (essencialmente um microkenel auto-contido), têm-se outros 175 K.

    SEGURA: Java foi elaborada para ser usada em ambientes de rede distribuída, por isso permite a

    construção de sistemas l ivres de vírus e intrusões. A presença de coleta automática de lixo, evita erros

    comuns que os programadores cometem quando são obrigados a gerenciar diretamente a memória (C,

    C++, Pascal).

    A eliminação do uso de ponteiros, em favor do uso de vetores, objetos e outras estruturas substitutivas

    traz benefícios em termos de segurança. O programador é proibido de obter acesso à memória que não

    pertence ao seu programa, além de não ter chances de cometer erros comuns tais como “reference

    aliasing” e uso indevid o de aritmética de ponteiros. Estas medidas são particularmente úteis quando

    pensarmos em aplicações comerciais desenvolvidas para a internet.

    ROBUSTA: Java foi elaborada para a produção de programas que devam ser confiáveis em vários

    sentido. Java põe bastante ênfase na verificação

    rápida de possíveis problemas, na verificação dinâmica posterior (em tempo de execução), e em eliminar

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 38

    situações propensas a erros. A principal diferença entre Java e C/C++ é que Java possui um modelo de

    ponteiros que elimina a possibilidade de sobrescrever a memória e corromper dados.

    PROCESSAMENTO DISTRIBUÍDO: A linguagem de programação Java possui uma extensa

    biblioteca de rotinas para lidar com protocolos TCP/IP, como HTTP e FTP. As aplicações Java podem

    abrir e acessar objetos através da rede via URLs, com a mesma facilidade com que acessa um

    sistema de arquivos local.

    MULTITHREADING: Múltiplas linhas de execução. Em Java é uma surpresa agradável e fácil.

    Linhas de execução em Java podem também beneficiar -se de sistemas multiprocessadores se o sistema

    operacional de base o fizer. O lado ruim é que as implementações de linhas de execução nas plataformas

    mais importantes diferem radicalmente, e o Java não faz nenhum esforço para ser neutro em relação às

    plataformas nesse aspecto. Somente o código para chamar o multhreading permanece o mesmo para todas

    as máquinas.

    EXCEÇÕES: Todo programador em geral está bastante acostumado com o computador "travando" por

    causa de um erro em um programa. Em C++, por exemplo, a simples tentativa de abertura de um arquivo

    inexistente pode obrigar ao programador a reiniciar o computador. Programas Java, contudo, não "dão

    pau" no computador, já que a máquina virtual Java faz uma verificação em tempo de execução quanto aos

    acessos de memória, abertura de arquivos e uma série de eventos que podem gerar uma "travada" em

    outras linguagens, mas que geram exceções em programas Java. Em geral, ao escrever programas

    Java utilizando-se de herança de classes predefinidas, força -se em geral ao programador escrever

    algumas rotinas de tratamento de exceção, um trabalho que, se de início pode parecer forçado, irá poupar

    o programador de bastante dor de cabeça no futuro.

    GARBAGE COLLECTOR: Em Java, os programadores não necessitam

    preocupar-se com o gerenciamento de memória como em C++. Em C++, todo bloco de memória alocado

    dinamicamente (com new, malloc ou função similar) deveria ser liberado quando não fosse mais usado

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 39

    (com free, delete e parentes próximos). Isso acarretava diversos problemas mesmo ao programador mais

    experiente, que tinha que manter sempre um controle das áreas de memória alocadas para poder liberá -

    las em seguida. Java, ao contrário, utiliza-se de um conceito já explorado pela linguagem Smalltalk, que é

    o de garbage collection (coleta de lixo). Sua função é a de varrer a memória de tempos em tempos,

    liberando

    automaticamente os blocos que não estão sendo utilizados. Se por um lado isso pode deixar o aplicativo

    um pouco mais lento, por manter uma thread paralela que dura todo o tempo de execução do programa,

    evita problemas como referências perdidas e avisos de falta de memória quando sabe-se que há megas e

    megas disponíveis na máquina.

    COMPILADA E INTERPRETADA: Uma das características de Java que a tornou ideal para seu uso

    na elaboração de aplicativos distribuídos foi a sua independência de plataforma. Isso porque o compilador

    gera um formato de arquivo de objetos neutro em relação a arquitetura, o código compilado é executável

    em vários processadores, desde que haja a presença do sistema em tempo de execução Java. O

    compilador Java consegue isso gerando instruções bytecode que não tem nada a ver com uma arquitetura

    computacional específica. Ao contrário eles são elaborados para ser de fácil interpretação em qualquer

    máquina e de fácil tradução para código de máquina nativo imediatamente.

    MÁQUINA VIRTUAL: É uma máquina imaginária que é implementada através de um software

    emulador em uma máquina real.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 40

    A JVM provê especificações de plataforma de hardware na qual se compila todo código de tecnologia

    Java. Essas especificações permitem que o software Java seja uma plataforma independente, pois a

    compilação é feita por uma máquina genérica conhecida como JVM.

    PORTÁVEL: Ao contrário do C e C++ que não existem aspectos da especificação

    que sejam dependentes da implementação. Os tamanhos dos tipos de dados primitivos são

    especificados,bem como o comportamento da aritmética neles. Por exemplo, em Java um int é

    sempre um número inteiro de 32 bits, enquanto que em C/C++, int pode significar um inteiro de 16 bits

    ou um inteiro de 32 bits. Com o tamanho fixo para tipos numéricos elimina-se a causa de grandes dores

    de cabeça relacionadas à portabilidade. A portabilidade em Java é atingida através da utilização de

    bytecodes. Bytecode é um formato de código intermediário entre o código fonte, o texto

    que o programador consegue manipular, e o código de máquina, que o computador consegue executar.

    Na plataforma Java, o bytecode é interpretado por uma máquina virtual Java. A portabilidade do

    código Java é obtida à medida que máquinas virtuais Java estão disponíveis para diferentes plataformas.

    Assim, o código Java que foi compilado em uma máquina pode ser executado em qualquer máquina

    virtual Java, independentemente de qual seja o sistema operacional ou o processador que executa o

    código.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 41

    JAVA E A INTERNET: Os programas Java que rodam em páginas web são chamados applets.

    Para usar applets, você precisa de um navegador web habilitado para Java, o qual executará os bytecodes

    para você. Em particular servidores de aplicação podem usar as capacidades de monitoramento da

    máquina virtual Java para realizar o equilíbrio automático de carga, controle de conexões a banco de

    dados, sincronização de objetos, desligamento e reinicialização seguros, além de outros serviços

    necessários para aplicações escaláveis de serviços, mas que são notoriamente difíceis de implementar

    corretamente. Em Java, é possível escrever aplicações completas, inclusive acessando bancos de dados

    relacionais independentemente do servidor web, bem como é possível implementar os níveis de interface

    com o usuário e de lógica do negocio, utilizando um servidor de banco de dados para implementar o nível

    de acesso aos dados.

    DISTRIBUIÇÃO DA TECNOLOGIA JAVA: O J2SE (Java 2 Standard Edition) ou Java SE é uma

    ferramenta de desenvolvimento para a plataforma Java. Ela contém todo o ambiente necessário

    para a criação e execução de aplicações Java, incluindo a máquina virtual Java (JVM), o compilador Java,

    as APIs do Java e o utras ferramentas utilitárias.

    JME, Java Plataforma, Micro Edition (Java ME), ainda conhecida por J2ME, é uma tecnologia que

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 42

    possibilita o desenvolvimento de software para sistemas e aplicações embarcadas, ou seja, toda aquela

    que roda em um dispositivo de propósito específico, desempenhando alguma tarefa que seja útil para o

    dispositivo. É a plataforma Java para dispositivos compactos, como telemóveis, PDAs, controles remotos,

    e outra gama de dispositivos.

    Java EE (ou J2EE, ou Java 2 Enterprise Edition, ou em português Java Edição Empresarial) é uma

    plataforma de programação de computadores que faz parte da plataforma Java. O JEE (Java Enterprise

    Edition) é a plataforma Java voltada para redes, internet, intranets e afins. Assim, ela contém bibliotecas

    especialmente desenvolvidas para o acesso a servidores, a sistemas de e-mail, a banco de dados, etc. Por

    essas características, o JEE foi desenvolvido para suportar uma grande quantidade de usuários

    simultâneos. A plataforma JEE contém uma série de especificaç ões, cada uma com funcionalidades

    distintas. Que são:

    JDBC (Java Database Connectivity), utilizado no acesso a banco de dados.

    JSP (Java Server Pages),um tipo de servidor Web. Os servidores web são as aplicações que

    permitem a você acessar um site na internet.

    Servlets, para o desenvolvimento de aplicações Web,isto é,esse recurso "estende" o funcionamento

    dos servidores web, permitindo a geração de conteúdo dinâmico nos sites.

    4.4 Ambientes e ferramentas de desenvolvimento com Java

    A tecnologia Java fornece como ambiente de desenvolvimento um grande conjunto de ferramentas

    que engloba: um compilador, um interpretador, um gerador de documentação, ferramenta de

    empacotamento de classes de arquivos e outros.

    INSTALAÇÃO DO JDK OU SDK E JRE E SUAS CONFIGURAÇÕES

    A Sun a empresa proprietária do Java que atualmente pertence a empresa (Oracle). Ela

    disponibiliza, basicamente, duas versões de sua máquina virtual: o JRE (Java Runtime Environment) e

    JDK (Java Development Kit). O JRE contém a máquina virtual que permite rodar programas feitos na

    linguagem Java em uma máquina. O JDK, por sua vez,é um pacote para desenvolvedores programarem

    suas aplicações em Java, possuindo vários utilitários, inclusive compilador e bibliotecas. Uma das versões

    mais usadas do Java foi a 1.4.x, que possuía inclusive um visual um pouco (para ser modesto) rústico.

    Mais para frente a Sun lançou a versão 1.5.0, com várias melhorias em termos de programação e um

    visual um pouco melhor. Foi lançado em dezembro do de 2006 o Java 1.6.0, conhecido também como

    Java 6, que trouxe, finalmente, uma integração total com o desktop em termos visuais, e várias melhorias

    também para quem é programador.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 43

    Mustang é o nome dado para a nova versão 6 de Java, que saiu no final do ano passado. Entre as

    novidades mais conhecidas estão o suporte a linguagens de script, melhores ferramentas para o

    monitoramento de aplicações Java e mais integração com o sistema operacional. Mas o qual é realmente a

    diferença entre o JDK e Java SDK? : O kit de desenvolvimento para Java (Sofware Development Kit).

    Trata-se de um conjunto de softwares para programadores em Java que você não precisa instalar se sua

    intenção for apenas usar os programas feitos em Java. Para rodar os programas em Java basta

    instalar o JRE (Java Runtime Environment).

    4.5 Meu primeiro programa em java

    Como Java é uma linguagem que é primeiramente compilada e em seguida interpretada. Para

    compilar e executar um programa escrito nessa linguagem devemos o primeiro construir o arquivo como

    o código fonte, que deve ter como extensão .java. Que no caso do exemplo o arquivo foi chamado de

    HelloWorld.java. Em seguida, o código fonte é compilado e um programa fonte em bytecodes

    (HelloWorld.class) é gerado. Durante a compilação, há uma checagem de erros do código fonte. O código

    fonte em bytecodes só será gerado se nenhum erro tiver sido detectado. Por fim, qualquer dispositivo que

    execute Java será capaz de interpretar este novo arquivo fonte e executar a aplicação. Os bytecodes são

    lidos e executados (ou seja, interpretados) pela Máquina Virtual Java (JVM – Java Virtual Machine) em

    um computador, em um celular, etc., além de serem independentes de plataforma.

    A geração dos bytecodes ou, para o exemplo, do arquivo HelloWorld.class é feita a partir da execução do

    comando javacHelloWorld.java. Então, o próximo passo é fazer com que a JVM execute o arquivo

    HelloWorld.java, através do comando java HelloWorld.class . Dessa maneira, a JVM traduz o código

    compilado para uma linguagem que a máquina entenda e o programa é executado, por isto os programas

    em Java podem executar em qualquer plataforma de hardware ou software que possua uma versão da

    JVM. A Máquina Virtual Java é definida como uma máquina imaginária implementada através da

    emulação em um software executado em uma máquina real. Ela possui uma arquitetura que permite

    garantir segurança. Quando um programa Java é executado, seus bytecodes são verificados pela JVM

    para que estejam de acordo com os seus requisitos de segurança, impedindo a execução de código com

    alguma irregularidade. Assim, códigos-fonte com instruções que acessem áreas restritas da memória ou

    até mesmo recursos do hardware não são executados pela JVM.

  • Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

    Informática – Programação Orientada a Objetos / Java 44

    A palavra public indica que a classe terá um nível de acesso público, ou seja, que ela será acessível por

    qualquer classe. A palavra class indica que uma classe está sendo declarada e seu nome é HelloWorld. A {

    delimita o limite inicial da classe.

    A palavra public já foi descrita, portanto permite que o método seja acessado publicamente. A palavra

    static será descrita posteriormente. O lugar onde fica a palavra void é onde se deve indicar o tipo de

    retorno