O Paradigma da Orientação a Objetos no Java

O quatros principais suporte da orientação a objetos: abstração, encapsulação, herança e polimorfismo. Eles são conhecidos como os quatros pilares do paradigma da orientação a objetos.

Abstração é o processo da exposição dos detalhes essenciais de uma entidade, enquanto ignora os detalhes relevantes, para reduzir a complexidade dos usuários.

Encapsulação é o processo de construção e operação de dados na entidade. Herança é utilizado para derivar um novo tipo a partir de um tipo existente, sendo assim estabelecendo um relacionamento de parentesco de filha. Polimorfismo deixa uma entidade com um significado e contexto diferentes.

Abstração

Um programa fornece uma solução para um problema. O tamanho do programa pode variar de poucas linhas para milhões de linhas. Pode ser escrito na estrutura monolítica e é executada da primeira linha até a última em um único arquivo.

Um programa monolítico torna-se difícil de escrever, entender e manter se tiver mais de 25 a 50 linhas. Para ser de fácil manutenção, um programa monolítico grande precisa ser decomposto em pequenos subprogramas.

Os subprogramas são então montados juntos para resolver o problema original. Deve-se tomar cuidado quando um programa está sendo decomposto. Todos os subprogramas precisam ser simples, pequenos e auto explicativos e quando montados devem resolver o problema. Considere o seguinte:

Modele e desenvolva um dispositivo que irá deixar o usuário digitar textos utilizando letras, números e símbolos.

Uma maneira de desenvolver tal dispositivo é providenciar um teclado que tenha teclas para todas as combinações possíveis de letras, dígitos e símbolos. Essa solução não é razoável porque o dispositivo será muito grande.

Veja seu teclado e imagine como ele foi modelado. O problema é digitar textos clicando em letras, dígitos ou símbolos um de cada vez, o qual representa a menor parte do problema. Você pode digitar todas as letras, dígitos e símbolos um de cada vez, e digitar qualquer tipo de tamanho de texto.

Outra decomposição do problema pode incluir duas teclas: uma linha do tipo horizontal e outra vertical, o qual o usuário pode digitar E, T, I, F, H e L porque essas letras consistem na linha horizontal e vertical.

Com essa solução, o usuário pode digitar seis letras utilizando essas duas teclas. Contudo, com sua experiência de utilizar teclados, você pode perceber que com essas teclas pode-se digitar algumas palavras, mas não todas. Sendo assim não é uma solução razoável.

Por que um teclado com seis letras não é razoável? Não estamos economizando espaço e letras do teclado? O uso da palavra “razoável” é relativo ao contexto.

De um ponto de vista purista, pode ser uma solução razoável. A razão de “não ser razoável” é que não é fácil entender os usuários. Temos que fornecer mais detalhes para eles.

O usuário deve lembrar o formato do teclado, no formato T e de baixo para cima no formato L. O usuário tem uma tecla para cada letra, essa informação ele pode ver por si só.

É importante que o subprograma que forneça soluções de uma parte do problema seja simplificado para ter os detalhes apresentados e trabalharem juntos. Ao mesmo tempo, um subprograma não deve expor detalhes que não são necessários.

Finalmente, todas as teclas são montadas no teclado e elas podem trabalhar separadamente. Se uma tecla está quebrada, ela pode ser substituída sem interferir nas outras.

Similarmente, quando um programa é decomposto em subprogramas, uma modificação em um subprograma não deve afetar outro subprogramas. Subprogramas podem também serem decompostos para focar em diferentes níveis e ignorar outros detalhes. Características de uma boa decomposição:

• Simplicidade
• Isolação
• Manutenibilidade

Cada subprograma deve ser simples e de fácil entendimento. Simplicidade é focar em pedaços relevantes de informação e ignorar os irrelevantes. Pedaços de informações são relevantes e irrelevantes dependendo do contexto.

Cada subprograma deve ser isolado a partir de outros subprogramas sendo assim, qualquer mudança de um subprograma deve ter efeitos localizados.

Uma mudança no subprograma não deve afetar em outro subprograma. Um subprograma define uma interface para interagir com outras pessoas. Os detalhes internos sobre o subprograma são escondidos do mundo externo.

Contanto a interface para um subprograma permanece imutável, as mudanças dos detalhes internos não devem afetar os outros subprogramas que interagem com ele.

Cada subprograma deve ser escrito com o menor código possível, ser auto explicativo e de fácil manutenção.

Todas essas características são guardadas durante a decomposição de um problema (ou programa que resolve um problema) utilizando processos chamados de abstração.

Abstração é o caminho para decompor um problema para focar em detalhes relevantes e ignorar os irrelevantes sobre um contexto particular. Veja que não há detalhes sobre problemas irrelevantes.

Em outras palavras, cada detalhe sobre um problema é relevante. Contudo, alguns detalhes podem ser relevantes em um contexto e em outro não. É importante notar que o “contexto’ decide quais detalhes são relevantes e irrelevantes.

Por exemplo, considerar o problema de modelagem e desenvolver um teclado. Na perspectiva do usuário, o teclado de teclas que podem ser pressionadas para escrever texto.

Número, tipo, tamanho e posição das teclas são detalhes que são relevantes para usuários do teclado. Contudo, teclas não são apenas detalhes do teclado.

Um teclado tem um circuito eletrônico e está conectado a um computador. Muitas coisas acontecem no teclado e computador quando o usuário pressiona uma tecla.

O trabalho interno de um teclado é relevante para o modelador do teclado e fabricantes. Contudo, eles são irrelevantes para o usuário do teclado. Você pode dizer que usuários diferentes tem diferentes visões da mesma coisa em diferentes contextos. Quais detalhes são relevantes e quais irrelevantes depende do usuário e do contexto.

Abstração é sobre considerar detalhes que são necessários para ver o problema e o caminho apropriado em um contexto particular e ignorar (esconder, suprimir ou esquecer) os detalhes que não são necessários.

O termo “esconder” e “suprimir” no contexto da abstração pode ser enganosa. Esse termo pode significar esconder alguns detalhes de um problema.

Abstração está interessado em quais detalhes devem ser considerados e quais não devem para um propósito particular. Isso significa esconder detalhes.

O termo “abstração” tem dois significados: um processo ou uma entidade. Como processo, é uma técnica para extrair detalhes relevantes sobre um problema e ignorar os detalhes irrelevantes. Como entidade, é uma visão particular de um problema que considera alguns detalhes relevantes e ignorar os irrelevantes.

Fonte: Beginning Java 9 Fundamentals: Arrays, Objects, Modules, JShell, and Regular Expressions (English Edition)