Classe (programação)

Em programação de computadores e, particularmente, na programação orientada a objetos, uma classe é uma construção de uma linguagem de programação utilizada para definir um tipo de dados e descrever os membros associados às suas instâncias, como atributos, métodos e construtores. Em linguagens baseadas em classes, os objetos criados a partir de uma classe são chamados de instâncias dessa classe. A definição descreve características e operações comuns, enquanto cada instância pode manter os seus próprios valores e estado.

Uma classe pode representar uma entidade concreta, como uma pessoa ou um veículo, um conceito abstrato, como uma conta bancária, ou um componente interno de um programa. As classes são utilizadas para organizar dados e operações, estabelecer interfaces entre componentes e definir relações entre tipos de objetos.

Estrutura e membros da classe

Uma classe pode conter diferentes tipos de membros. Os termos utilizados e as regras de declaração variam conforme a linguagem de programação.

• Atributos e campos representam dados associados a uma classe ou a uma das suas instâncias. Os valores dos membros de instância podem contribuir para o estado de cada objeto.
• Propriedades são membros que permitem expor ou controlar o acesso a características de um objeto ou da própria classe. Em algumas linguagens, como C#, uma propriedade pode executar código quando o seu valor é lido ou alterado, sem corresponder necessariamente a uma posição de armazenamento independente.
• Métodos são operações declaradas numa classe. Podem consultar ou modificar o estado de um objeto, executar cálculos ou realizar outras tarefas.
• Membros estáticos estão associados à própria classe, e não a uma instância individual. As regras de acesso a esses membros dependem da linguagem.
• Construtores são membros especiais utilizados durante a criação ou inicialização de uma instância. A sua sintaxe e o seu funcionamento variam entre linguagens.

Por exemplo, a classe `Conta`, em Java, pode definir um campo para representar o saldo e métodos para o consultar ou alterar:

public class Conta {
    private double saldo;

    public Conta(double saldoInicial) {
        saldo = saldoInicial;
    }

    public void depositar(double valor) {
        saldo += valor;
    }

    public double consultarSaldo() {
        return saldo;
    }
}

Nesse exemplo, `saldo` é um campo da instância, enquanto `depositar` e `consultarSaldo` são métodos. A chamada `new Conta(100.0)` cria uma instância e invoca o construtor com o valor inicial indicado. A classe define, assim, a estrutura comum das contas, mas cada instância pode manter um saldo diferente.

Encapsulamento e acesso aos membros

O encapsulamento é um princípio da programação orientada a objetos que reúne dados e operações e permite controlar a forma como os componentes de um programa interagem com eles. Uma classe pode ocultar detalhes da sua implementação e disponibilizar uma interface por meio de métodos, propriedades ou outros membros acessíveis. A finalidade é reduzir a dependência de outros componentes em relação à organização interna da classe.

Muitas linguagens oferecem modificadores de acesso para controlar a visibilidade de classes e dos seus membros. Entre os mais comuns estão:

• `public` — permite o acesso a partir dos contextos autorizados pelas regras da linguagem, incluindo código externo à classe.
• `private` — restringe o acesso ao âmbito definido pela linguagem, normalmente a própria classe.
• `protected` — permite o acesso à classe e a contextos derivados, com regras adicionais que variam conforme a linguagem.

Outros níveis podem estar disponíveis. Em Java, por exemplo, um membro sem modificador explícito pode ser acessível dentro do mesmo pacote, enquanto C# dispõe de modificadores como `internal`, relacionados à acessibilidade dentro de um assembly.

O encapsulamento não exige que todas as linguagens imponham exatamente o mesmo modelo de acesso, nem significa que todo dado tenha de ser consultado exclusivamente por métodos. A definição da interface pública e dos detalhes internos depende das características da linguagem e das decisões de projeto.

Herança

A herança é um mecanismo pelo qual uma classe pode derivar de outra e reutilizar ou especializar parte dos seus membros. A classe de origem é chamada de classe-base ou superclasse, e a classe derivada é chamada de subclasse. Uma subclasse pode acrescentar novos membros e, quando a linguagem permite, redefinir determinados comportamentos herdados.

A herança pode favorecer a reutilização de código e a organização de tipos relacionados, mas as suas regras dependem da linguagem. Python e C++, por exemplo, permitem que uma classe herde de mais de uma classe-base. Java e C# permitem herança de uma única classe-base direta, embora também ofereçam mecanismos de interface para que uma classe implemente múltiplos contratos de tipo.

Polimorfismo

O polimorfismo permite que uma operação ou interface comum seja utilizada com objetos de tipos diferentes, cujos comportamentos podem variar de acordo com a implementação concreta. Em linguagens que suportam a redefinição de métodos, uma subclasse pode fornecer uma implementação específica de um método herdado. Quando uma operação polimórfica é invocada, o comportamento executado depende das regras de resolução e despacho da linguagem.

A herança e o polimorfismo estão relacionados em muitas linguagens orientadas a objetos, mas não são conceitos idênticos: a herança define uma relação entre tipos, enquanto o polimorfismo descreve a possibilidade de utilizar uma interface ou operação com implementações ou tipos distintos.

Classes abstratas e concretas

Uma classe abstrata é uma classe que não pode ser instanciada diretamente, sendo destinada, em geral, a definir uma base comum para outras classes. Pode conter membros com implementação e, nas linguagens que suportam esse recurso, métodos abstratos que declaram uma operação sem fornecer a sua implementação completa. As subclasses concretas podem implementar esses métodos e fornecer comportamentos específicos.

Uma classe concreta é uma classe que pode ser instanciada segundo as regras da linguagem. Em linguagens que exigem a implementação de métodos abstratos herdados, uma classe derivada que não forneça todas as implementações necessárias também deve permanecer abstrata. As regras exatas, incluindo a possibilidade de declarar uma classe abstrata sem métodos abstratos, variam entre as linguagens.

Classes e diagramas de classes

Uma classe também é um elemento central dos diagramas de classes da Linguagem de Modelagem Unificada (UML), utilizados para representar a estrutura de um sistema. Esses diagramas podem mostrar classes, membros, relações entre classes e multiplicidades associadas às relações.

Entre os relacionamentos representáveis estão:

• Associação — representa uma relação entre instâncias de classes. Pode ser reflexiva, quando relaciona instâncias da mesma classe, ou ligar classes distintas. A multiplicidade indica quantas instâncias podem participar da relação em cada extremidade.
• Agregação — representa uma relação todo-parte em que as partes são modeladas com uma ligação relativamente fraca ao todo.
• Composição — representa uma forma mais forte de relação todo-parte, na qual o todo tem responsabilidade mais estreita pela existência ou pelo ciclo de vida das partes no modelo.

Na UML, a agregação e a composição são formas de modelar relações entre elementos; a sua interpretação concreta depende do modelo e do sistema representado. Em particular, a composição não deve ser interpretada como uma regra universal de que uma parte nunca pode existir fora do todo em qualquer implementação.

Ver também

• Programação orientada a objetos
• Objeto (programação)
• Atributo
• Método
• Construtor
• Destrutor
• Encapsulamento
• Herança
• Polimorfismo
• Diagrama de classes
• Tipo abstrato de dados

Outros projetos Wikimedia também contêm material sobre este tema:
	Livros e manuais no Wikilivros

Referências