[Objetos] Capítulo 2. Programação Orientada a Objetos

Sistema de Reserva de Filmes

Analisando os Requisitos

Pretende-se implementar um sistema de reserva de filmes online.
O filme representa as informações básicas sobre o filme.
- Como título, duração e informações de preço.
A exibição representa o evento real em que o público assiste ao filme.
- Como data de exibição, hora e número de ordem.
As pessoas reservam filmes, mas na verdade, seria mais correto dizer que elas reservam uma determinada exibiçãode um filme.
Condições de desconto
- Se o preço será ou não descontado.
- Condição de ordem: usar o número de ordem da exibição para determinar se haverá desconto.
- Condição de período: usar a hora de início da exibição do filme para determinar se haverá desconto.
Política de desconto
- Determinar o valor do desconto.
- Política de desconto em valor: descontar um valor fixo da taxa de reserva.
- Política de desconto percentual: descontar uma porcentagem do preço original.
Cada filme pode ter uma política de desconto atribuída a ele ou não ter nenhuma, e as condições de desconto podem ser combinadas.
Se a política de desconto estiver aplicada, mas as condições de desconto não forem atendidas, ou se a política de desconto não estiver aplicada, a taxa não será descontada.

Em direção à Programação Orientada a Objetos

Cooperação, Objetos e Classes

Orientação a objetos é orientar-se por objetos.
- Não devemos pensar em quais atributos e métodos uma classe precisa ter depois de decidir sobre a classe.
- Devemos decidir quais objetos têm quais estados e comportamentos.
- Os objetos devem ser vistos não como entidades independentes, mas como membros de uma comunidade que coopera.

Estrutura do programa que segue a estrutura do domínio

Domínio refere-se à área em que o usuário usa o programa para resolver um problema.

Em geral, o nome da classe deve ser o mesmo ou pelo menos semelhante ao nome do conceito de domínio correspondente.
O relacionamento entre as classes também deve ser o mais semelhante possível ao relacionamento entre os conceitos de domínio, tornando a estrutura do programa mais fácil de entender e prever.

Implementando Classes

Uma classe é dividida em interno e externo, e para projetar uma boa classe, você precisa decidir quais partes tornar públicas e quais partes ocultar.
- Os atributos de um objeto são ocultados como privados, e os métodos necessários para modificar o estado interno são abertos como públicos.
Ao distinguir entre o interior e o exterior de uma classe, garante-se a autonomia do objeto, fornecendo ao programador a liberdade de implementação.

Objeto Autônomo

Um objeto deve ser um objeto autônomo com estado e comportamento.
O ato de agrupar dados e funções dentro de um objeto é chamado de encapsulamento.
O controle de acesso deve ser usado para reduzir a interferência externa, permitindo que o objeto decida seu próprio comportamento.
O princípio de separação entre interface e implementação é um princípio importante a ser seguido na programação orientada a objetos.
- Interface pública: parte acessível de fora.
- Implementação: parte acessível apenas de dentro.

Liberdade do Programador

O papel do programador é dividido em programador de classe e programador cliente.
- O programador da classe adiciona novos tipos de dados.
- O programador cliente usa os tipos de dados adicionados pelo programador da classe.
Ocultar implementação
- O programador da classe pode ocultar a implementação interna fornecendo apenas as partes necessárias ao programador cliente.
- Como o programador cliente só precisa saber a interface, a quantidade de conhecimento que ele precisa ter é reduzida.

Comunidade de objetos cooperantes

Ao representar dinheiro, é melhor encapsulá-lo em um objeto, como Money, em vez de simplesmente declarar uma variável do tipo Long. Ao usar objetos, a comunicação é melhor e operações redundantes podem ser realizadas em um único local.
A interação entre objetos para implementar alguma função do sistema é chamada de cooperação.

Uma breve história sobre cooperação

A única maneira de um objeto interagir com outro objeto é enviando ou recebendo mensagens.
O método é a maneira como ele próprio processa a mensagem recebida.
É importante distinguir entre mensagem e método, e é daí que surge o conceito de polimorfismo.

Calculando a Taxa de Desconto

Iniciando a cooperação para calcular a taxa de desconto

A classe Movie não contém a lógica detalhada da política de desconto e a delegou para a interface DiscountPolicy. O uso de herança, polimorfismo e abstração é realmente importante.

Política de desconto e condição de desconto

Herança e Polimorfismo

Dependência em tempo de compilação e dependência em tempo de execução

A dependência do código e a dependência do momento de execução podem ser diferentes.
Quanto mais diferentes forem as dependências, mais difícil será entender o código, mas o código se tornará mais flexível e extensível.

Programação por diferença

A herança permite que novas classes sejam adicionadas facilmente e rapidamente com base em classes existentes, e a implementação da classe pai pode ser reutilizada.
O método de criar uma nova classe adicionando apenas as partes diferentes da classe pai é chamado de programação por diferença.

Herança e Interface

A herança faz com que a classe filha herde todas as interfaces fornecidas pela classe pai.
A interface define uma lista de mensagens que um objeto pode entender.

Movie está enviando uma mensagem calculateDiscountAmount para DiscountPolicy. Do ponto de vista de Movie, não importa qual instância de classe responde, desde que responda com sucesso.
Portanto, tanto AmountDiscountPolicy quanto PercentDiscountPolicy podem cooperar com Movie em vez de DiscountPolicy.
Essa capacidade da classe filha substituir a classe pai é chamada de upcasting. Isso ocorre porque parece que a classe filha é automaticamente convertida para o tipo da classe pai.

Polimorfismo

Polimorfismo é a capacidade de responder de forma diferente dependendo do tipo de objeto quando a mesma mensagem é recebida.
- Movie envia a mesma mensagem, mas qual método é realmente executado depende de qual classe o objeto que recebe a mensagem é.
O polimorfismo é baseado no fato de que a dependência em tempo de compilação e a dependência em tempo de execução de um programa podem ser diferentes.
Como o polimorfismo determina qual método será executado em tempo de execução, ele é chamado de vinculação tardia ou vinculação dinâmica.

Interface e Polimorfismo

Se você não precisa compartilhar a implementação e deseja compartilhar apenas a interface, pode usar uma interface em vez de uma classe abstrata.

Abstração e Flexibilidade

O poder da abstração

Vantagens da abstração
- Se você olhar apenas para a hierarquia de abstração, poderá descrever a política de requisitos em um nível alto.
- O design fica mais flexível.

Design flexível

A abstração evita que o design seja vinculado a situações específicas, permitindo que um design flexível seja criado.

Trade-off entre classe abstrata e interface

Atualmente, NoneDiscountPolicy não é realmente necessário, pois se não houver condição de desconto no método calculateDiscountAmount() de DiscountPolicy, 0 será retornado, então não há problema. No entanto, o usuário precisa inserir uma política None sem condição de desconto como argumento para Movie, então ela foi adicionada.
Portanto, a classe NoneDiscountPolicy é confusa do ponto de vista do usuário, então se ela for modificada como abaixo, será mais fácil de entender.

Como mostrado acima, a ideia é abstrair DiscountPolicy como uma interface e dividi-la em NoneDiscountPolicy, que é sua implementação, e DefaultDiscountPolicy, que representa uma política de desconto geral.

Você pode pensar que adicionar uma interface apenas para NoneDiscountPolicy é ineficaz em relação ao aumento da complexidade.
Você deve estar ciente de que tudo relacionado à implementação pode ser alvo de trade-off e projetar com base nisso. Ou seja, todo código que você escreve deve ter uma razão lógica.

Reutilização de código

A herança pode ser usada para reutilizar código.
No entanto, para a reutilização de código, é melhor usar composição em vez de herança.
No código atual, a maneira como Movie reutiliza o código de DiscountPolicy é através da composição.
Se Movie fosse a classe pai e fosse dividida em AmountDiscountMovie e PercentDiscountMovie, seria considerado o uso de herança.

Herança

Desvantagens da herança
- Viola o encapsulamento.
  - Você precisa saber a estrutura interna da classe pai.
  - É mais provável que a classe filha também precise ser modificada quando a classe pai for modificada.
- Torna o design menos flexível.
  - O relacionamento entre a classe pai e a classe filha é determinado em tempo de compilação.
  - É impossível alterar o tipo de objeto em tempo de execução.
  - No entanto, com a composição, o lado que usa pode substituir a instância em tempo de execução através de métodos como changeDiscountPolicy().

Composição

O método de reutilizar código apenas por meio de mensagens definidas na interface é chamado de composição.
Pode implementar o encapsulamento e manter um acoplamento fraco.
Quando uma interface é reutilizada para polimorfismo, herança e composição devem ser combinadas.
- Por exemplo, a interface DiscountPolicy precisa usar herança para implementar suas classes filhas.

Fontes

Objetos

Sistema de Reserva de Filmes

Analisando os Requisitos

Em direção à Programação Orientada a Objetos

Cooperação, Objetos e Classes

Estrutura do programa que segue a estrutura do domínio

Implementando Classes

Comunidade de objetos cooperantes

Uma breve história sobre cooperação

Calculando a Taxa de Desconto

Iniciando a cooperação para calcular a taxa de desconto

Política de desconto e condição de desconto

Herança e Polimorfismo

Dependência em tempo de compilação e dependência em tempo de execução

Programação por diferença

Herança e Interface

Polimorfismo

Interface e Polimorfismo

Abstração e Flexibilidade

O poder da abstração

Design flexível

Trade-off entre classe abstrata e interface

Reutilização de código

Herança

Composição

Fontes

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