Programação Orientada a Objetos: conceito e pilares

Neste artigo, você irá conhecer o conceito de Programação Orientada a Objetos (POO), o que são classes e objetos, além de vantagens e pilares da POO.

Imagine que você precisa desenvolver um jogo de computador com dezenas de personagens com características diferentes, dentre eles zumbis, vampiros e fantasmas. Você escreveria o código de cada um deles a partir do zero ou buscaria formas de reaproveitar um único código para os demais?

Se você escolheu a segunda opção, conscientemente ou não, optou pela Programação Orientada a Objetos. Esse é o paradigma de programação mais popular atualmente, pois além de ser utilizado em diversas linguagens de programação, ele te permite escrever códigos de forma mais eficiente, principalmente em projetos de software de grande porte, como o do exemplo acima.

O que é Programação Orientada a Objetos?

Programação Orientada a Objetos (POO) é um paradigma de programação que se baseia na utilização de objetos para representar elementos do mundo real e seus comportamentos.

Esses objetos são modelados como entidades autônomas, pois possuem atributos e comportamentos independentes. Ou seja, cada objeto é uma entidade única, com dados (atributos) e ações (métodos) específicos para ele.

A Programação Orientada a Objetos é uma abordagem mais eficiente e intuitiva para a modelagem de sistemas complexos. Antes dela, a programação era feita principalmente através de procedimentos, o que tornava o desenvolvimento de sistemas grandes e complexos uma tarefa difícil e confusa.

Portanto, a POO surgiu para solucionar esses problemas, oferecendo uma maneira de representar objetos do mundo real como objetos em código, com atributos e comportamentos específicos. Além disso, a POO oferece recursos para reutilização de código, encapsulamento, herança e polimorfismo, tornando a programação mais organizada e eficiente.

Esta é uma abordagem flexível e escalável que tem se mostrado útil para a modelagem de sistemas em uma ampla variedade de aplicações, desde pequenos projetos até grandes sistemas corporativos.

O que são classes e objetos?

No universo da POO, as noções de classes e objetos desempenham um papel fundamental. Elas proporcionam uma estrutura organizada para modelar e representar entidades do mundo real no âmbito do desenvolvimento de software. Vamos explorar esses conceitos essenciais que formam a base da programação orientada a objetos.

Classe

Classe é uma representação abstrata de um objeto ou conceito do mundo real, com atributos (variáveis) e métodos (comportamentos) definidos. Esses métodos também recebem o nome de funções internas da classe. Em outras palavras, uma classe é o tipo de dado a ser criado, sendo uma espécie de “molde” que o programador utiliza para criar objetos similares. 

Objeto

Objeto é o elemento individual criado dentro de uma classe. Também conhecido como instância, possui atributos e métodos. Ou seja, é uma entidade concreta baseada no molde da classe. O processo de criação de um objeto chama-se instanciação. 

Retomemos o exemplo do programa de jogo de computador do início do artigo. Nele, você precisa desenhar vários tipos de inimigos na tela, como zumbis, vampiros e fantasmas. Então, em vez de escrever o código para desenhar cada inimigo a partir do zero, você pode criar uma classe “Inimigo” com as propriedades comuns a todos os inimigos (como posição na tela, vida, dano), e depois criar subclasses específicas para cada tipo de inimigo (como “Zumbi”, “Vampiro”, “Fantasma”), os quais herdam as propriedades da classe “Inimigo” e adicionam propriedades exclusivas para cada tipo (como aparência diferente).

Dessa forma, você pode reutilizar o código da classe “Inimigo” para todos os tipos de inimigos, economizando tempo e tornando o código mais fácil de manter.

Quais são as vantagens da POO?

A Programação Orientada a Objetos tem várias vantagens que a tornam importante para programadores aprender, incluindo:

• Reutilização de código: permite a reutilização do código em vários lugares, o que economiza tempo e aumenta a eficiência;
• Facilidade de manutenção: ajuda a organizar o código em unidades menores e mais fáceis de entender, tornando-o mais fácil de manter e corrigir;
• Melhor separação de responsabilidades: permite a distribuição das tarefas de maneira mais clara entre diferentes objetos;
• Maior capacidade de escalabilidade: ajuda a tornar o código escalável, o que é importante em projetos de software de grande porte;
• Maior facilidade de colaboração: permite que vários programadores trabalhem  juntos em projetos de software de maneira mais eficiente.

Os quatro pilares da POO

Para uma linguagem de programação poder atender ao paradigma da Programação Orientada a Objetos, ela precisa seguir quatro pilares. Vejamos todos eles e como se aplicam ao nosso exemplo do jogo de computador.

1. Abstração: é a capacidade de representar somente as características essenciais de um objeto.

• Exemplo: cria-se uma classe abstrata “Personagem” para representar as características comuns a todos os personagens do jogo, como “nome”, “saúde”, “ataque” e “defesa”. Esta classe seria a base para as subclasses específicas de cada personagem.

2. Encapsulamento: os detalhes de implementação dos objetos podem ser escondidos.

• Exemplo: protege-se os atributos e comportamentos de cada personagem, restringindo o acesso a partir de outras classes ou objetos. No caso, pode-se acessar a saúde de um personagem somente por métodos específicos, evitando a manipulação inadequada.

3. Herança: é a relação entre classes na qual uma classe herda as características de outra.

• Exemplo: cria-se classes específicas para cada tipo de personagem, como “Zumbi”, “Vampiro” e “Fantasma”, que herdem as características da classe “Personagem” e adicionam comportamentos e atributos específicos. Assim, um zumbi pode ter uma velocidade de movimento mais baixa do que um vampiro. Saiba mais no tutorial Herança em Classes: Como Usar em Python.

4. Polimorfismo: é a capacidade de objetos de diferentes classes serem tratados de forma semelhante.

• Exemplo: utiliza-se o polimorfismo para que diferentes personagens respondam de maneiras diferentes a uma mesma mensagem, como “ataque”. Dessa forma, um zumbi pode realizar ataques físicos, enquanto um fantasma pode realizar ataques à distância com sua habilidade de passar através de obstáculos.

Quais são as linguagens de Programação Orientada a Objetos?

Muitas são as linguagens de programação que permitem a Programação Orientada a Objetos. As principais são:

• Python
• Java
• JavaScript
• C++
• Ruby
• Swift
• C#
• PHP
• Kotlin
• R
• Objective-C

Portanto, os conceitos vistos aqui se aplicam a diferentes tipos de linguagens.

Como aprender Programação Orientada a Objetos?

Para aprender sobre Programação Orientada a Objetos, é importante estudar lógica de programação e paradigmas de programação antes de entrar na teoria e nos conceitos fundamentais da POO.

Para praticar, escolha uma linguagem que permita a POO e dedique-se, pois estudar esse tema é muito valioso para os programadores. Ao aprender sobre diferentes abordagens, eles podem escolher a melhor maneira de solucionar problemas de programação em situações diferentes e escrever códigos mais eficientes.

Mas, se você ainda não sabe por onde começar, recomendamos o curso Introdução à Programação Orientada a Objetos com Python, presente na Trilha Aprendendo Python, a qual te prepara para dominar todos os aspectos da linguagem de programação Python.