No segundo ano da Licenciatura em Engenharia de Sistemas Informáticos, no âmbito da unidade curricular de Programação Orientada a Objetos, foi realizado um projeto prático individual utilizando a linguagem C#. Este projeto foi desenvolvido em duas fases distintas ao longo do período letivo do primeiro semestre, com documentação e implementação de conceitos fundamentais da Programação Orientada a Objetos (POO).
Este projeto tem como objetivo desenvolver um sistema de gestão de uma clínica médica, permitindo o registo e a manipulação de dados de pacientes, consultas e médicos. Durante o desenvolvimento, são aplicados os quatro pilares da Programação Orientada a Objetos (POO):
- Encapsulamento: Protege o acesso direto aos atributos e assegura a integridade dos dados através do uso de propriedades e métodos de acesso.
- Herança: Criação de classes especializadas a partir de classes genéricas, promovendo a reutilização de código.
- Polimorfismo: Permite que diferentes classes utilizem métodos com o mesmo nome, mas com comportamentos distintos, aumentando a flexibilidade e reutilização de código.
- Abstração: Fornece apenas as informações essenciais de um objeto, ocultando os detalhes internos de implementação.
Inicialmente, será necessário formular e definir as estruturas de dados adequadas para a gestão de informações da clínica. O sistema permitirá realizar operações como criação, modificação e visualização de dados de pacientes, consultas e médicos. Com a evolução do projeto, será necessária a remoção de pacientes e consultas, além da implementação de listas dinâmicas para armazenamento e manipulação dos dados.
O objetivo principal do presente trabalho é a consolidação do conhecimento sobre estruturas de classes e dados em C#, através da prática no desenvolvimento de uma solução de gestão de dados para uma clínica médica. Entre os objetivos específicos, destacam-se:
- Aprimorar a compreensão e a aplicação da Programação Orientada a Objetos (POO), com foco em herança, polimorfismo, encapsulamento e abstração.
- Estruturar e organizar as classes e objetos de forma eficiente e escalável.
- Implementar funcionalidades básicas, como inserção, remoção e atualização de dados dos pacientes e consultas.
- Aplicar princípios de Design Patterns e boas práticas no desenvolvimento do sistema, garantindo um código modular e de fácil manutenção.
A Programação Orientada a Objetos (POO) permite modelar sistemas de software com base em entidades do mundo real, utilizando conceitos como objetos e classes.
Principais conceitos da POO:
- Encapsulamento: Restrição do acesso direto aos atributos internos da classe, expondo apenas o essencial.
- Herança: Reutilização de código ao criar novas classes com base em outras já existentes.
- Polimorfismo: Permite que métodos com o mesmo nome tenham diferentes implementações dependendo do contexto.
- Abstração: Oculta detalhes internos de implementação, permitindo uma interação mais intuitiva com os objetos.
Os Design Patterns são modelos de soluções para problemas recorrentes no desenvolvimento de software. Alguns padrões importantes incluem:
- Singleton: Garante que uma classe tenha apenas uma instância e fornece um ponto global de acesso a ela.
- Factory Method: Permite criar objetos sem especificar a classe exata.
- Observer: Define uma dependência entre objetos, garantindo que uma mudança em um objeto notifique automaticamente os dependentes.
- MVC (Model-View-Controller): Estrutura uma aplicação em três camadas:
- Model: Gerencia os dados e regras de negócio.
- View: Responsável pela interface do utilizador.
- Controller: Lida com as interações do utilizador e atualiza a View e o Model.
A arquitetura N-Tier permite a divisão do código em diferentes camadas, separando claramente as responsabilidades. Um dos modelos mais comuns é a arquitetura em três camadas (3-tier), composta por:
- Camada de Apresentação (View) - Responsável por exibir informações e interagir com o utilizador.
- Camada de Lógica de Negócio - Implementa as regras do negócio e lógica do sistema.
- Camada de Acesso a Dados - Responsável pela comunicação com a base de dados.
Esta estrutura melhora a organização do código, a escalabilidade e a manutenção da aplicação.
Os padrões de design (Design Patterns) são soluções reutilizáveis para problemas recorrentes em projetos de software. Permitem criar código mais modular, reutilizável e de fácil manutenção. Existem três categorias principais de Design Patterns:
- Criacionais: Abordam a criação de objetos de maneira flexível e eficiente (ex.: Singleton, Factory, Builder).
- Estruturais: Ajudam a organizar e estruturar classes e objetos (ex.: Adapter, Decorator, Composite).
- Comportamentais: Facilitam a comunicação entre objetos e definem padrões de interação (ex.: Strategy, Observer, Command).
Os princípios SOLID também são fundamentais na POO e incentivam a criação de código mais modular, reutilizável e fácil de manter. Esses princípios são:
- Single Responsibility Principle: Cada classe deve ter uma única responsabilidade.
- Open/Closed Principle: O software deve ser aberto para extensão, mas fechado para modificação.
- Liskov Substitution Principle: Os objetos de uma classe derivada devem ser substituíveis pelos da classe base sem afetar a funcionalidade do sistema.
- Interface Segregation Principle: Uma classe não deve ser forçada a depender de métodos que não usa.
- Dependency Inversion Principle: Depender de abstrações em vez de implementações concretas.