Programmazione Object-Oriented (0-0)

1. Introduzione

Un problema può essere descritto come un insieme di oggetti che richiedono servizi ad altri oggetti.

Un oggetto è un’astrazione che può rappresentare:

• Oggetti fisici (ad esempio: un libro, un cellulare);
• Concetti astratti (ad esempio: un orario, un esame).

Gli oggetti sono caratterizzati da:

• Stato, che rappresenta le informazioni o attributi dell’oggetto;
• Un insieme di servizi offerti, che rappresentano le funzionalità o i comportamenti dell’oggetto.

In programmazione orientata agli oggetti (O-O), una classe descrive un insieme di oggetti con le stesse caratteristiche (ad esempio, la classe TelefonoCellulare). I linguaggi di programmazione offrono costrutti specifici per definire queste classi. Ecco un esempio in C++:

class TelefonoCellulare {
    // Attributi che descrivono lo stato
    private:
        int segnale;
        int livello_batteria;
        // Altri attributi...

    // Metodi che descrivono i servizi
    public:
        void rispondi() {...};
        void chiama() {...};
        // Altri metodi...
};

Oggetto: Un singolo oggetto è un’istanza di una classe. Ad esempio:

• In C++:
  • TelefonoCellulare mioTelefono;
• In Java:
  • TelefonoCellulare mioTelefono = new TelefonoCellulare();

2. Relazioni

1. Relazioni tra oggetti
   • Ad esempio, ogni oggetto TelefonoCellulare contiene un oggetto livello_batteria, il che rappresenta una relazione di contenimento.
2. Relazioni tra classi
   • Ad esempio, la classe TelefonoCellulare è un sottoinsieme della classe degli oggetti fisici, definendo una relazione di ereditarietà.

3. Sistema ad Oggetti

Un sistema ad oggetti è costituito da un insieme di oggetti che richiedono l’esecuzione di servizi ad altri oggetti. Per realizzare un sistema ad oggetti, è necessario:

1. Descrivere le classi, specificando:
   • Lo stato (attributi);
   • I servizi (metodi);
   • Le relazioni tra le classi.
2. Creare gli oggetti a partire dalle classi definite.
3. Iniziare la comunicazione tra oggetti, inviando i messaggi necessari per richiedere servizi.

Esempio in c++ per descrivere le classi:

class Rettangolo {
	// attributi -> stato
	private:
		int l; // larghezza
		int a; // altezza

	public:
		// costruttori -> inizializzazione oggetti della classe = stato iniziale
		Rettangolo() {
			l = 0;
			a = 0;
		}
		Rettangolo(int x, int y) {
			l = x;
			a = y;
		}

		// metodi -> servizi
		int perimetro() {
			return 2*l+2*a;
		}
		int area() {
			return l*a;
		}
		// eventuali set e get
}

Esempio in c++ per creare gli oggetti:

int main () {
	// 3 oggetti di classe rettangolo
	Rettangolo r1(5, 7);
	Rettangolo r2(4, 8);
	Rettangolo r3(10, 10);

	// invio di un "messaggio" di servizio "calcola area" all'oggetto r1
	int area1 = r1.area();
	cout << "Area 1 = " << area1;
	
	// invio di un "messaggio" di servizio "calcola perimetro" all'oggetto r2
	int perimetro2 = r2.perimetro();
	cout << "Perimetro 2 = " << perimetro2;
	// ...
}

4. Sistema ad Oggetti vs Sistema Procedurale

Un sistema procedurale è un sistema privo di classi, costituito da un insieme di funzioni (o procedure) che si richiamano tra loro.

• Nella programmazione procedurale:
  • Si analizza il problema per individuare l’algoritmo risolutivo;
  • Si scompone l’algoritmo in un insieme di algoritmi più piccoli e gestibili.
• Nella programmazione orientata agli oggetti (O-O):
  • Si analizza il problema descrivendo le entità coinvolte (gli oggetti) e si definiscono le relative classi;
  • Si scompone il problema assegnando responsabilità ai singoli oggetti e individuando le interazioni tra loro;
  • Si definisce un insieme di algoritmi che implementano i servizi offerti dagli oggetti (metodi delle classi).

In generale, la programmazione O-O tende a massimizzare il riuso del codice, con conseguenti benefici in termini di:

• Riduzione dei tempi di sviluppo;
• Riduzione dei costi (soprattutto in termini di personale).