☕ Java: Enumerações e Composição

Este material aborda os conceitos de enumerações e composição em Java, fundamentais para a criação de código mais organizado, legível e robusto.

📜 Enumerações (Enums)

Enumerações, ou enum em Java, são um tipo especial que permite definir um conjunto de constantes nomeadas e relacionadas de forma literal. Elas trazem maior semântica e legibilidade ao código, além de serem auxiliadas pelo compilador para garantir a segurança de tipos.

✅ Checklist

🎯 O que são Enumerações?

Exemplo Prático Simples: Imagine que você precisa representar os dias da semana. Em vez de usar inteiros (0 para Domingo, 1 para Segunda, etc.) ou Strings (“DOMINGO”, “SEGUNDA”), você pode usar um enum:

package br.com.exemplo.enums;

public enum DiaDaSemana {
    DOMINGO,
    SEGUNDA,
    TERCA,
    QUARTA,
    QUINTA,
    SEXTA,
    SABADO;
}

Usar DiaDaSemana.SEGUNDA é muito mais claro e seguro do que usar o número 1 ou a string "SEGUNDA".

🔄 Ciclo de Vida de um Pedido: Exemplo com Enum

Um exemplo clássico é o status de um pedido em um sistema de e-commerce.

Estados Possíveis:

  1. PENDING_PAYMENT (Pagamento Pendente)
  2. PROCESSING (Processando)
  3. SHIPPED (Enviado)
  4. DELIVERED (Entregue)

Representação em Diagrama de Atividades UML:

graph TD
    A[Início] --> B(PendingPayment);
    B -- billing --> C(Processing);
    C -- dispatch --> D(Shipped);
    D -- deliver --> E(Delivered);
    E --> F[Fim];

Código Java para OrderStatus (Status do Pedido):

package entidades.enums;

public enum StatusPedido {
    PAGAMENTO_PENDENTE,
    PROCESSANDO,
    ENVIADO,
    ENTREGUE;
}

Classe Pedido utilizando o enum StatusPedido:

package entidades;

import java.util.Date;
import entidades.enums.StatusPedido;

public class Pedido {

    private Integer id;
    private Date instante;
    private StatusPedido status;

    // Construtores, getters e setters omitidos para brevidade

    public Pedido(Integer id, Date instante, StatusPedido status) {
        this.id = id;
        this.instante = instante;
        this.status = status;
    }

    public Integer getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }

    public Date getInstante() {
        return instante;
    }

    public void setInstante(Date instante) {
        this.instante = instante;
    }

    public StatusPedido getStatus() {
        return status;
    }

    public void setStatus(StatusPedido status) {
        this.status = status;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Pedido [id=" + id + ", instante=" + instante + ", status=" + status + "]";
    }
}

Conversão de String para Enum

É comum receber o valor de um enum como uma string (por exemplo, de uma entrada do usuário ou de uma API). Java permite converter uma String para um enum usando o método estático valueOf().

// Atribuição direta
StatusPedido os1 = StatusPedido.ENTREGUE;

// Convertendo de String para enum
// A String deve corresponder exatamente a um dos valores do enum
StatusPedido os2 = StatusPedido.valueOf("ENTREGUE");

System.out.println(os1); // Saída: ENTREGUE
System.out.println(os2); // Saída: ENTREGUE

Atenção: Se a String passada para valueOf() não corresponder a nenhuma constante do enum, uma exceção IllegalArgumentException será lançada.

UML Notação para Enums

Em UML, enums são frequentemente representados com o estereótipo <<enum>>.

Exemplo de Notação UML para StatusPedido:

<<enum>>
StatusPedido
--------------------
PAGAMENTO_PENDENTE
PROCESSANDO
ENVIADO
ENTREGUE

Ou, de forma mais detalhada, mostrando que são constantes:

<<enum>>
OrderStatus
--------------------
<<enum constant>> PENDING_PAYMENT
<<enum constant>> PROCESSING
<<enum constant>> SHIPPED
<<enum constant>> DELIVERED

Cada constante dentro de um enum é, na verdade, uma instância do próprio enum.

🏛️ Design de Classes e Composição

🎨 Vamos Falar um Pouco de Design

Em um sistema orientado a objetos, “tudo” é objeto. Para uma melhor organização, flexibilidade, reuso e delegação de responsabilidades, as classes são categorizadas.

🏷️ Categorias de Classes

Algumas categorias comuns incluem:

A seguir, alguns diagramas UML ilustram como essas categorias podem se relacionar, focando em Entidades e Serviços.

Diagrama de Entidades: Este diagrama mostra as classes de domínio e seus relacionamentos. Por exemplo:

Descrição do Diagrama de Entidades (baseado nas imagens do PDF):

Diagrama de Serviços: Este diagrama mostra como os serviços podem interagir com repositórios e outros serviços.

Descrição do Diagrama de Serviços (baseado nas imagens do PDF):

🧩 Composição

Composição é um tipo de associação fundamental em Orientação a Objetos que permite que um objeto “contenha” outro, estabelecendo uma relação de “tem-um” ou “tem-vários”.

Nota sobre UML: Embora o símbolo UML para composição (todo-parte) seja um diamante preto preenchido (agregação é um diamante vazio), no contexto apresentado, “composição” refere-se a qualquer associação do tipo “tem-um” e “tem-vários” onde um objeto é parte de outro ou gerenciado por outro.

Exemplo prático de Composição: Uma Universidade é composta por vários Departamentos. Se a Universidade deixar de existir, os Departamentos também deixam.

package br.com.exemplo.composicao;

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

// Classe Parte
class Motor {
    private String tipo;

    public Motor(String tipo) {
        this.tipo = tipo;
    }

    public void ligar() {
        System.out.println("Motor " + tipo + " ligado.");
    }

    public String getTipo() {
        return tipo;
    }
}

// Classe Todo
class Carro {
    private String modelo;
    private Motor motor; // Relação "tem-um" (Composição)

    public Carro(String modelo, String tipoMotor) {
        this.modelo = modelo;
        this.motor = new Motor(tipoMotor); // Motor é criado junto com Carro
    }

    public void ligarCarro() {
        System.out.print(modelo + ": ");
        motor.ligar();
    }

    public String getModelo() {
        return modelo;
    }

    public Motor getMotor() {
        return motor;
    }
}

// Classe Pedido (Todo) e ItemPedido (Parte)
class ItemPedido {
    private String produtoNome;
    private int quantidade;
    private double precoUnitario;

    public ItemPedido(String produtoNome, int quantidade, double precoUnitario) {
        this.produtoNome = produtoNome;
        this.quantidade = quantidade;
        this.precoUnitario = precoUnitario;
    }

    public double calcularSubtotal() {
        return quantidade * precoUnitario;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return produtoNome + ", Qtd: " + quantidade + ", Subtotal: R$" + calcularSubtotal();
    }
}

class PedidoComposicao {
    private int numero;
    private List<ItemPedido> itens; // Relação "tem-vários" (Composição)

    public PedidoComposicao(int numero) {
        this.numero = numero;
        this.itens = new ArrayList<>(); // Lista de itens é criada com o Pedido
    }

    public void adicionarItem(String produtoNome, int quantidade, double precoUnitario) {
        this.itens.add(new ItemPedido(produtoNome, quantidade, precoUnitario));
    }

    public void mostrarDetalhes() {
        System.out.println("Pedido Nº: " + numero);
        for (ItemPedido item : itens) {
            System.out.println("- " + item);
        }
    }
}

public class TesteComposicao {
    public static void main(String[] args) {
        // Exemplo "tem-um"
        Carro meuCarro = new Carro("Sedan XPTO", "V6");
        meuCarro.ligarCarro(); // Saída: Sedan XPTO: Motor V6 ligado.

        System.out.println("\n--- Exemplo 'tem-vários' ---");
        // Exemplo "tem-vários"
        PedidoComposicao meuPedido = new PedidoComposicao(101);
        meuPedido.adicionarItem("Caneta", 5, 2.50);
        meuPedido.adicionarItem("Caderno", 2, 15.00);
        meuPedido.mostrarDetalhes();
        /*
        Saída:
        Pedido Nº: 101
        - Caneta, Qtd: 5, Subtotal: R$12.5
        - Caderno, Qtd: 2, Subtotal: R$30.0
        */
    }
}

No exemplo Carro e Motor, o Motor é uma parte essencial do Carro. Se o Carro for destruído, o Motor associado a ele geralmente também deixa de ter significado isolado (forte acoplamento). No exemplo PedidoComposicao e ItemPedido, os ItemPedidos só existem no contexto de um PedidoComposicao.

🛠️ Exercícios Resolvidos e Propostos

🧑‍💼 Exercício Resolvido 1: Trabalhador e Contratos

Objetivo: Ler os dados de um trabalhador com N contratos (N fornecido pelo usuário). Depois, solicitar do usuário um mês e mostrar qual foi o salário do funcionário nesse mês.

Diagrama de Classes UML:

Exemplo de Interação (Console):

Digite o nome do departamento: Design
Digite os dados do trabalhador:
Nome: Alex
Nível: MID_LEVEL
Salário base: 1200.00
Quantos contratos para este trabalhador? 3

Digite os dados do contrato #1:
Data (DD/MM/YYYY): 20/08/2018
Valor por hora: 50.00
Duração (horas): 20

Digite os dados do contrato #2:
Data (DD/MM/YYYY): 13/06/2018
Valor por hora: 30.00
Duração (horas): 18

Digite os dados do contrato #3:
Data (DD/MM/YYYY): 25/08/2018
Valor por hora: 80.00
Duração (horas): 10

Digite o mês e ano para calcular o ganho (MM/YYYY): 08/2018
Nome: Alex
Departamento: Design
Ganhos para 08/2018: 3000.00

Estrutura de Objetos em Memória (Exemplo):

Implementação em Java (Esqueleto das classes traduzidas):

NivelTrabalhador.java

package entidades.enums;

public enum NivelTrabalhador {
    JUNIOR,
    MID_LEVEL, // Ou NIVEL_MEDIO
    SENIOR;
}

Departamento.java

package entidades;

public class Departamento {
    private String nome;

    public Departamento() {
    }

    public Departamento(String nome) {
        this.nome = nome;
    }

    public String getNome() {
        return nome;
    }

    public void setNome(String nome) {
        this.nome = nome;
    }
}

ContratoPorHora.java

package entidades;

import java.util.Date;

public class ContratoPorHora {
    private Date data;
    private Double valorPorHora;
    private Integer horas;

    public ContratoPorHora() {
    }

    public ContratoPorHora(Date data, Double valorPorHora, Integer horas) {
        this.data = data;
        this.valorPorHora = valorPorHora;
        this.horas = horas;
    }

    public Date getData() {
        return data;
    }

    public void setData(Date data) {
        this.data = data;
    }

    public Double getValorPorHora() {
        return valorPorHora;
    }

    public void setValorPorHora(Double valorPorHora) {
        this.valorPorHora = valorPorHora;
    }

    public Integer getHoras() {
        return horas;
    }

    public void setHoras(Integer horas) {
        this.horas = horas;
    }

    public double valorTotal() {
        return valorPorHora * horas;
    }
}

Trabalhador.java

package entidades;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Calendar;
import java.util.List;
import entidades.enums.NivelTrabalhador;

public class Trabalhador {
    private String nome;
    private NivelTrabalhador nivel;
    private Double salarioBase;

    private Departamento departamento; // Associação "tem-um"
    private List<ContratoPorHora> contratos = new ArrayList<>(); // Associação "tem-vários" (Composição)

    public Trabalhador() {
    }

    public Trabalhador(String nome, NivelTrabalhador nivel, Double salarioBase, Departamento departamento) {
        this.nome = nome;
        this.nivel = nivel;
        this.salarioBase = salarioBase;
        this.departamento = departamento;
    }

    // Getters e Setters
    public String getNome() { return nome; }
    public void setNome(String nome) { this.nome = nome; }
    public NivelTrabalhador getNivel() { return nivel; }
    public void setNivel(NivelTrabalhador nivel) { this.nivel = nivel; }
    public Double getSalarioBase() { return salarioBase; }
    public void setSalarioBase(Double salarioBase) { this.salarioBase = salarioBase; }
    public Departamento getDepartamento() { return departamento; }
    public void setDepartamento(Departamento departamento) { this.departamento = departamento; }
    public List<ContratoPorHora> getContratos() { return contratos; }
    // Não adicionar setContratos para manter a integridade da lista gerenciada internamente

    public void adicionarContrato(ContratoPorHora contrato) {
        contratos.add(contrato);
    }

    public void removerContrato(ContratoPorHora contrato) {
        contratos.remove(contrato);
    }

    public double calcularRenda(int ano, int mes) {
        double soma = salarioBase;
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        for (ContratoPorHora c : contratos) {
            cal.setTime(c.getData());
            int c_ano = cal.get(Calendar.YEAR);
            int c_mes = 1 + cal.get(Calendar.MONTH); // Mês no Calendar é 0-indexed
            if (ano == c_ano && mes == c_mes) {
                soma += c.valorTotal();
            }
        }
        return soma;
    }
}

Para executar no VS Code ou IntelliJ IDEA:

  1. Crie um projeto Java.
  2. Crie as pastas de pacotes (ex: src/entidades, src/entidades/enums, src/aplicacao).
  3. Coloque cada classe no arquivo .java correspondente dentro de sua respectiva pasta de pacote.
  4. Crie uma classe Programa (ou Main) com o método main para interagir com o usuário e testar a lógica.

✍️ Exercício Resolvido 2: Posts e Comentários (Demonstração com StringBuilder)

Objetivo: Instanciar manualmente (hard code) objetos Post e Comment e mostrá-los na tela do terminal, conforme exemplo. Este exercício é ótimo para praticar a composição e a formatação de strings, onde StringBuilder pode ser muito útil para eficiência.

Diagrama de Classes UML:

Estrutura dos Objetos e Saída Esperada:

Post 1:

Post 2:

Saída no Console:

Viajando para a Nova Zelândia
12 Curtidas - 21/06/2018 13:05:44
Estou indo visitar este país maravilhoso!
Comentários:
Tenha uma boa viagem
Uau, que demais!

Boa noite galera
5 Curtidas - 28/07/2018 23:14:19
Até amanhã
Comentários:
Boa noite
Que a Força esteja com você

Implementação em Java (Esqueleto das classes traduzidas):

Comentario.java

package entidades;

public class Comentario {
    private String texto;

    public Comentario() {
    }

    public Comentario(String texto) {
        this.texto = texto;
    }

    public String getTexto() {
        return texto;
    }

    public void setTexto(String texto) {
        this.texto = texto;
    }
}

Post.java

package entidades;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;

public class Post {
    private static SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("dd/MM/yyyy HH:mm:ss");

    private Date instante;
    private String titulo;
    private String conteudo;
    private Integer curtidas;

    private List<Comentario> comentarios = new ArrayList<>(); // Composição

    public Post() {
    }

    public Post(Date instante, String titulo, String conteudo, Integer curtidas) {
        this.instante = instante;
        this.titulo = titulo;
        this.conteudo = conteudo;
        this.curtidas = curtidas;
    }

    // Getters e Setters (com algumas modificações para a lista)
    public Date getInstante() { return instante; }
    public void setInstante(Date instante) { this.instante = instante; }
    public String getTitulo() { return titulo; }
    public void setTitulo(String titulo) { this.titulo = titulo; }
    public String getConteudo() { return conteudo; }
    public void setConteudo(String conteudo) { this.conteudo = conteudo; }
    public Integer getCurtidas() { return curtidas; }
    public void setCurtidas(Integer curtidas) { this.curtidas = curtidas; }
    public List<Comentario> getComentarios() { return comentarios; }
    // Não ter setComentarios(), gerenciar via adicionar/remover

    public void adicionarComentario(Comentario comentario) {
        comentarios.add(comentario);
    }

    public void removerComentario(Comentario comentario) {
        comentarios.remove(comentario);
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append(titulo).append("\n");
        sb.append(curtidas);
        sb.append(" Curtidas - ");
        sb.append(sdf.format(instante)).append("\n");
        sb.append(conteudo).append("\n");
        sb.append("Comentários:\n");
        for (Comentario c : comentarios) {
            sb.append(c.getTexto()).append("\n");
        }
        return sb.toString();
    }
}

Uso do StringBuilder: O método toString() da classe Post é um excelente candidato para usar StringBuilder. Ao concatenar múltiplas Strings dentro de um loop ou em várias etapas, StringBuilder é mais eficiente do que usar o operador +, pois evita a criação de múltiplos objetos String intermediários.

📝 Exercício de Fixação: Sistema de Pedidos

Objetivo: Ler os dados de um pedido com N itens (N fornecido pelo usuário). Depois, mostrar um sumário do pedido. O instante do pedido deve ser o instante atual do sistema (new Date()).

Diagrama de Classes UML (Reutilizando e adaptando o anterior):

Exemplo de Interação (Console):

Digite os dados do cliente:
Nome: Alex Green
Email: alex@gmail.com
Data de Nascimento (DD/MM/YYYY): 15/03/1985

Digite os dados do pedido:
Status: PROCESSANDO
Quantos itens para este pedido? 2

Digite os dados do item #1:
Nome do produto: TV
Preço do produto: 1000.00
Quantidade: 1

Digite os dados do item #2:
Nome do produto: Mouse
Preço do produto: 40.00
Quantidade: 2

RESUMO DO PEDIDO:
Momento do pedido: 20/04/2018 11:25:09 (Será a data/hora atual)
Status do pedido: PROCESSANDO
Cliente: Alex Green (15/03/1985) - alex@gmail.com
Itens do pedido:
TV, R$1000.00, Quantidade: 1, Subtotal: R$1000.00
Mouse, R$40.00, Quantidade: 2, Subtotal: R$80.00
Preço total: R$1080.00

Objetos em Memória (Exemplo da estrutura):

Implementação em Java (Esqueleto das classes traduzidas):

Cliente.java

package entidades;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class Cliente {
    private static SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("dd/MM/yyyy");

    private String nome;
    private String email;
    private Date dataNascimento;

    public Cliente() {
    }

    public Cliente(String nome, String email, Date dataNascimento) {
        this.nome = nome;
        this.email = email;
        this.dataNascimento = dataNascimento;
    }

    // Getters e Setters
    public String getNome() { return nome; }
    public void setNome(String nome) { this.nome = nome; }
    public String getEmail() { return email; }
    public void setEmail(String email) { this.email = email; }
    public Date getDataNascimento() { return dataNascimento; }
    public void setDataNascimento(Date dataNascimento) { this.dataNascimento = dataNascimento; }

    @Override
    public String toString() {
        return nome + " (" + sdf.format(dataNascimento) + ") - " + email;
    }
}

Produto.java

package entidades;

public class Produto {
    private String nome;
    private Double preco;

    public Produto() {
    }

    public Produto(String nome, Double preco) {
        this.nome = nome;
        this.preco = preco;
    }

    // Getters e Setters
    public String getNome() { return nome; }
    public void setNome(String nome) { this.nome = nome; }
    public Double getPreco() { return preco; }
    public void setPreco(Double preco) { this.preco = preco; }
}

ItemPedido.java

package entidades;

public class ItemPedido {
    private Integer quantidade;
    private Double preco; // Preço do produto no momento da inclusão no pedido

    private Produto produto; // Composição - ItemPedido tem um Produto

    public ItemPedido() {
    }

    public ItemPedido(Integer quantidade, Double preco, Produto produto) {
        this.quantidade = quantidade;
        this.preco = preco;
        this.produto = produto;
    }

    // Getters e Setters
    public Integer getQuantidade() { return quantidade; }
    public void setQuantidade(Integer quantidade) { this.quantidade = quantidade; }
    public Double getPreco() { return preco; }
    public void setPreco(Double preco) { this.preco = preco; }
    public Produto getProduto() { return produto; }
    public void setProduto(Produto produto) { this.produto = produto; }

    public double subTotal() {
        return quantidade * preco;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return getProduto().getNome()
                + ", R$"
                + String.format("%.2f", preco)
                + ", Quantidade: "
                + quantidade
                + ", Subtotal: R$"
                + String.format("%.2f", subTotal());
    }
}

Pedido.java

package entidades;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import entidades.enums.StatusPedido;

public class Pedido {
    private static SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("dd/MM/yyyy HH:mm:ss");

    private Date instante;
    private StatusPedido status;

    private Cliente cliente; // Composição
    private List<ItemPedido> itens = new ArrayList<>(); // Composição

    public Pedido() {
    }

    public Pedido(Date instante, StatusPedido status, Cliente cliente) {
        this.instante = instante;
        this.status = status;
        this.cliente = cliente;
    }

    // Getters e Setters (com cuidado para a lista)
    public Date getInstante() { return instante; }
    public void setInstante(Date instante) { this.instante = instante; }
    public StatusPedido getStatus() { return status; }
    public void setStatus(StatusPedido status) { this.status = status; }
    public Cliente getCliente() { return cliente; }
    public void setCliente(Cliente cliente) { this.cliente = cliente; }
    public List<ItemPedido> getItens() { return itens; }
    // Não adicionar setItens

    public void adicionarItem(ItemPedido item) {
        itens.add(item);
    }

    public void removerItem(ItemPedido item) {
        itens.remove(item);
    }

    public double total() {
        double soma = 0.0;
        for (ItemPedido item : itens) {
            soma += item.subTotal();
        }
        return soma;
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append("Momento do pedido: ");
        sb.append(sdf.format(instante)).append("\n");
        sb.append("Status do pedido: ");
        sb.append(status).append("\n");
        sb.append("Cliente: ");
        sb.append(cliente).append("\n"); // Utiliza o toString() de Cliente
        sb.append("Itens do pedido:\n");
        for (ItemPedido item : itens) {
            sb.append(item).append("\n"); // Utiliza o toString() de ItemPedido
        }
        sb.append("Preço total: R$");
        sb.append(String.format("%.2f", total()));
        return sb.toString();
    }
}

Configuração em VS Code ou IntelliJ IDEA:

  1. Crie um novo projeto Java.
  2. Organize as classes em pacotes (ex: entidades, entidades.enums, aplicacao).
    • entidades/Cliente.java
    • entidades/Produto.java
    • entidades/ItemPedido.java
    • entidades/Pedido.java
    • entidades/enums/StatusPedido.java (reutilize a definição anterior)
  3. Na pasta aplicacao, crie a classe principal (ex: ProgramaPedido.java) com o método main.
  4. No método main, implemente a lógica para:
    • Ler os dados do cliente.
    • Ler os dados do pedido (status).
    • Perguntar quantos itens serão adicionados.
    • Em um loop, ler os dados de cada item (nome do produto, preço do produto, quantidade).
    • Criar os objetos Produto, ItemPedido, Cliente e Pedido.
    • Associar os objetos (adicionar itens ao pedido, associar cliente ao pedido).
    • Instanciar o pedido com new Date() para o momento.
    • Imprimir o resumo do pedido usando o método toString() da classe Pedido.

Este exercício reforça os conceitos de enumeração, composição, entrada de dados, formatação de saída e a estruturação de um pequeno sistema orientado a objetos.

📚

ricardotecpro.github.io