Guia avançado de Java

Caros leitores, chegamos ao final de um ciclo! É com muita satisfação que trago a vocês o guia avançado de Java, a continuação da série de artigos que aborda como programar nessa linguagem.

Espero ter sido útil em sua jornada de aprendizado e que este guia tenha contribuído para aprimorar suas habilidades em Java.

Primeiramente, você já tem o que é necessário?

Bem, antes de começar a leitura deste artigo, recomendo ao leitor que antes faça a leitura dos artigos: “Guia Inicial de Java” e “Guia Intermediário de Java” feitos por mim que você poderá encontrar aqui mesmo na Revelo Community.

Se você ler os artigos que mencionei anteriormente, você terá acesso a diversos tópicos, incluindo a configuração do ambiente em diferentes sistemas operacionais, as vantagens de usar Java e a sintaxe básica da linguagem.

Além disso, esses artigos também abordam conceitos de nível básico, como objetos e classes, construtores, tipos de dados suportados, operadores básicos, métodos e exceções.

Uma vez que o Java é uma linguagem de programação orientada a objetos de alto nível, é hora de avançarmos para o próximo nível e explorarmos conceitos mais avançados.

Switch

O Switch é uma estrutura de controle de fluxo em Java que permite ao programador avaliar uma variável ou expressão e compará-la a um conjunto de valores possíveis. É frequentemente utilizado em conjunto com a declaração case para determinar o código a ser executado com base no valor da variável ou expressão.

Ele é útil quando há muitos valores possíveis para uma variável ou expressão e é necessário executar um conjunto diferente de ações para cada valor. É uma alternativa mais limpa e fácil de entender do que uma série de instruções if-else.

Um exemplo de uso é a escolha entre diferentes ações a serem tomadas com base no valor de um parâmetro:

No entanto, é importante ter cuidado ao usá-lo, pois pode levar a código confuso e difícil de manter se não for usado com moderação e clareza.

For each

O for each em Java, também conhecido como loop incrementado é uma estrutura de controle de fluxo que permite percorrer todos os elementos de uma coleção ou array de maneira simples e eficiente. A sua sintaxe consiste em três partes: a declaração do tipo da variável que irá armazenar os elementos da coleção, o nome da variável e a coleção ou array que será percorrido.

A estrutura de loop for each percorre todos os elementos da coleção ou array na ordem em que foram adicionados e, a cada iteração, a variável declarada recebe o valor do próximo elemento. Essa estrutura é muito útil para evitar erros de índice e simplificar o código, pois elimina a necessidade de um contador ou variável de controle.

Um exemplo de uso é percorrer um array de strings:

É importante notar que o for each é adequado apenas para percorrer coleções e arrays que não precisam ser modificados durante o loop. Caso seja necessário modificar os elementos da coleção ou array durante o loop, o for each não é adequado e um loop tradicional, como o for ou while, deve ser utilizado.

Break/Continue

O comando break é utilizado para interromper a execução do laço de repetição quando determinada condição é alcançada e o continue é utilizado para pular uma iteração do laço e ir direto para a próxima iteração, ignorando o restante do código dentro do laço para aquela iteração específica. Isso é útil quando se deseja ignorar uma condição específica para um elemento do laço, mas continuar a execução para os demais elementos.

Um exemplo de uso é encontrar o primeiro número par em um array:

Ambos os comandos são muito úteis para controle de fluxo e para a lógica de programação em geral. É importante ter cuidado ao utilizá-los, pois um uso inadequado pode levar a erros e comportamentos inesperados do programa.

Arrays Multidimensionais

Em Java, um array multidimensional é um tipo de dado que permite armazenar coleções de valores em duas ou mais dimensões. Isso significa que, em vez de criar várias variáveis para armazenar os valores em diferentes níveis, um array multidimensional pode ser usado para representar todos esses valores de maneira organizada.

Um exemplo de declaração e inicialização de uma matriz 3x3:

É importante notar que, embora eles sejam úteis para representar dados em várias dimensões, eles podem ser complicados de manipular em comparação com os arrays unidimensionais e podem ter um impacto negativo na performance do programa, especialmente para arrays com muitas dimensões ou com tamanhos grandes.

Sobrecarga de Método

Sobrecarga de método, também conhecido como Overloading, é um conceito de programação orientada a objetos em que uma classe pode ter dois ou mais métodos com o mesmo nome, mas com diferentes parâmetros de entrada.

Quando um método é chamado, o Java verifica o número e tipo dos argumentos passados e decide qual método com o nome correspondente será executado. A sobrecarga de método é útil quando se deseja realizar a mesma tarefa, mas com diferentes tipos de entrada.

Um exemplo de dois métodos com o mesmo nome, mas diferentes tipos de parâmetros:

Nesse exemplo, a classe SobrecargaExemplo tem três métodos diferentes com o mesmo nome somar, mas com parâmetros diferentes. Isso é possível graças à sobrecarga de método em Java.

Na função main, são chamados os três métodos diferentes passando argumentos diferentes e imprimindo os resultados. Como cada método tem uma assinatura diferente, o Java consegue identificar qual método deve ser executado com base nos argumentos passados.

No entanto, é importante lembrar que apenas mudar o tipo de retorno não é suficiente para criar uma sobrecarga de método, já que o Java não usa o tipo de retorno para decidir qual método executar. É necessário ter uma diferença na quantidade ou no tipo de parâmetros de entrada para que a sobrecarga de método funcione corretamente.

Encapsulamento (Encapsulation)

O encapsulamento é um conceito importante na Programação Orientada a Objetos (POO) e é utilizado para ocultar os detalhes internos de uma classe, fornecendo uma interface pública para os usuários da classe interagirem. Em outras palavras, encapsulamento é a prática de esconder as informações de implementação de uma classe e restringir o acesso direto aos seus membros internos.

Em Java, o encapsulamento é geralmente implementado usando modificadores de acesso. Os membros da classe podem ser definidos como public, private ou protected, o que significa que apenas as partes autorizadas do programa podem acessá-los.

Membros privados só podem ser acessados dentro da própria classe, enquanto membros públicos podem ser acessados ​​por qualquer classe. Membros protegidos só podem ser acessados ​​por classes que estão no mesmo pacote ou são subclasses da classe que os define.

Por exemplo:

O encapsulamento é importante porque ele ajuda a evitar que o código seja quebrado ou modificado inadvertidamente, e isso pode levar a erros inesperados. Além disso, o encapsulamento permite que os desenvolvedores modifiquem a implementação de uma classe sem afetar o código que usa a classe.

Polimorfismo (Polymorphism)

Polimorfismo é um conceito importante em programação orientada a objetos que permite que um objeto possa ser tratado de diferentes maneiras, dependendo do contexto em que está sendo utilizado.

Em Java, o polimorfismo é implementado através de duas técnicas: sobrescrita de método (override) e sobrecarga de método (overload), sendo uma delas já explicada anteriormente neste artigo.

Por exemplo:

Além disso, o polimorfismo também permite a criação de interfaces e classes abstratas que definem um comportamento genérico, que pode ser implementado de diferentes maneiras por diferentes classes. Isso permite que o código seja mais modular e reutilizável.

Abstração (Abstraction)

Abstração é um dos conceitos fundamentais da programação orientada a objetos (POO). Em Java, a abstração é usada para definir um conjunto de características e comportamentos essenciais de um objeto, sem se preocupar com detalhes específicos de implementação, ou seja, é implementada através de classes abstratas e interfaces.

Uma classe abstrata é uma classe que não pode ser instanciada diretamente e que contém pelo menos um método abstrato. Um método abstrato é um método que não tem implementação na classe abstrata, mas que deve ser implementado nas classes filhas, e uma interface é uma coleção de métodos abstratos e constantes, que define um conjunto de comportamentos que uma classe deve implementar. Uma classe pode implementar várias interfaces, permitindo que ela tenha comportamentos diferentes em contextos diferentes, por exemplo:

O uso da abstração é importante porque permite que as classes sejam mais flexíveis e modulares, o que facilita a manutenção e o desenvolvimento de novas funcionalidades. Além disso, a abstração promove o reuso de código, já que uma classe abstrata ou interface pode ser usada como base para outras classes.

RegEx (Expressões Regulares)

Expressões regulares, também conhecidas como RegEx, são padrões usados para correspondência de texto em strings. Na linguagem de programação Java, as expressões regulares são implementadas na classe Pattern e Matcher.

As expressões regulares são úteis em situações em que você precisa procurar ou extrair informações de uma string de texto com base em um padrão específico. Elas podem ser usadas para validar entradas de usuário, fazer pesquisa em bancos de dados, filtrar informações de arquivos de texto, entre outras aplicações.

Por exemplo:

Nesse exemplo, o padrão utilizado é \(\d{2}\) \d{4}-\d{4}, que corresponde a um número de telefone com DDD e separado por hífen. O método find() da classe Matcher busca o padrão na string texto e o método group() retorna o resultado encontrado.

Expressões Lambda (Lambda Expressions)

As expressões lambda, também conhecidas como funções lambda, são uma das principais novidades introduzidas na versão 8 da linguagem Java. Elas são uma forma concisa de representar um comportamento que pode ser passado como argumento para outro método ou armazenado em uma variável.

Em termos simples, as expressões lambda permitem que você escreva funções anônimas de uma forma mais simples e direta. Uma expressão lambda é composta por uma lista de parâmetros, uma seta e um corpo. O corpo da expressão pode ser uma expressão simples ou um bloco de código mais complexo.

Por exemplo:

Nesse exemplo, utilizamos o método forEach() da classe List para percorrer a lista de palavras e imprimir cada uma delas. Em vez de criar uma classe anônima para implementar a interface Consumer, utilizamos uma expressão lambda para definir o comportamento do método accept().

A expressão lambda (String palavra) -> {System.out.println(palavra);} recebe um parâmetro palavra e imprime seu valor na saída padrão. O compilador é capaz de inferir o tipo do parâmetro a partir do contexto em que a expressão lambda é utilizada, então não precisamos especificá-lo explicitamente.

Assim chegamos ao fim de mais um guia da linguagem Java. Ao estudar e praticar constantemente, você estará no caminho certo para se tornar um desenvolvedor Java experiente e bem-sucedido. Como vimos, há muitos assuntos importantes a serem abordados, e quanto mais você conhecer, melhor equipado estará para enfrentar os desafios que surgem no desenvolvimento de projetos em Java.

Caro leitor, espero que tenha gostado dos tópicos apresentados neste Guia Avançado de Java! É importante ressaltar que mesmo este sendo um guia de nível avançado ainda há muito mais para ser explorado nesta linguagem de programação tão poderosa e versátil.

Espero ter ajudado você a aprimorar seus conhecimentos em Java. E lembre-se de ficar de olho aqui no blog para mais conteúdos relacionados a várias linguagens de programação, incluindo Java e outras tecnologias interessantes.