diff --git a/2024/07/18/oop/index.html b/2024/07/18/oop/index.html index 145b3f7..33453aa 100644 --- a/2024/07/18/oop/index.html +++ b/2024/07/18/oop/index.html @@ -115,8 +115,10 @@

Java e Clojure

Ao estudar diferentes linguagens de programação ao longo dos anos, fui atraído pela família Lisp devido à sua simplicidade e poder. Lisp, criado por John McCarthy em 1958, é conhecido por suas características distintas, como a notação de código como listas de dados (daí o nome LISt Processing) e sua capacidade de manipular código como uma estrutura de dados. Emacs Lisp e Common Lisp são dois dos muitos dialetos que evoluíram a partir do Lisp original, cada um com suas próprias peculiaridades e casos de uso.

Minha jornada com Lisp levou-me ao Clojure pela conveniência de rodar na JVM, uma vez que Clojure é um moderno dialeto Lisp que roda na Java Virtual Machine (JVM). Optei pelo Clojure porque já tinha uma base sólida em Java, e Clojure oferece interoperabilidade sem emenda com código Java. Esta transição também foi influenciada pela minha crescente frustração com algumas complexidades encontradas na programação orientada a objetos (OOP), especialmente em Java.

Ao longo dos anos, percebi que a construção de hierarquias de classes complexas muitas vezes introduz uma complexidade desnecessária quando se trata de programação orientada a objetos (POO/OOP). Esse tipo de complexidade, especialmente em linguagens como Java, advém não dos desafios inerentes ao problema a ser resolvido, mas das metodologias e tecnologias escolhidas para o desenvolvimento. Para ilustrar, considere o processo de montar um modelo de avião a partir de um kit de modelagem.

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O objetivo final é simples: construir um modelo que se pareça com um avião. No entanto, se o kit contém peças que se encaixam de maneiras específicas e exige um conjunto complexo de instruções para cada passo, o processo se torna desnecessariamente complicado. Isso se compara à maneira como a programação orientada a objetos pode obrigar nós, os desenvolvedores a seguir protocolos rígidos e a usar padrões que não necessariamente se alinham com as necessidades simples do problema, resultando em complexidade acidental e aumento do esforço de desenvolvimento. Tal como a montagem de um modelo de avião poderia ser simplificada com um design mais intuitivo e menos peças, a programação poderia beneficiar-se de abordagens que reduzam a rigidez e a complexidade não essencial.

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Este exemplo tenta capturar a ideia de que complexidades adicionais podem surgir não por causa do problema em si, mas devido às ferramentas e métodos escolhidos para abordá-lo. Essa complexidade se manifesta através de práticas comuns que podem complicar o código desnecessariamente. Por exemplo, a proliferação de POJOs (Plain Old Java Objects) e códigos boilerplate é notória. Os POJOs, simples em uso, podem levar ao excesso de classes que servem principalmente para armazenar e recuperar dados sem conter métodos significativos. O código boilerplate, repetido em diversas partes do aplicativo, inclui a implementação frequente de métodos como get e set, hashCode, equals e toString, que, apesar de necessários, podem obscurecer a lógica principal do código e aumentar a carga de manutenção.

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O objetivo final é simples: construir um modelo que se pareça com um avião. No entanto, se o kit contém peças que se encaixam de maneiras específicas e exige um conjunto complexo de instruções para cada passo, o processo se torna desnecessariamente complicado. Isso se compara à maneira como a programação orientada a objetos pode obrigar nós, os desenvolvedores a seguir protocolos rígidos e a usar padrões que não necessariamente se alinham com as necessidades simples do problema, resultando em complexidade acidental e aumento do esforço de desenvolvimento.

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Tal como a montagem de um modelo de avião poderia ser simplificada com um design mais intuitivo e menos peças, a programação poderia beneficiar-se de abordagens que reduzam a rigidez e a complexidade não essencial.

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Este exemplo tenta capturar a ideia de que complexidades adicionais podem surgir não por causa do problema em si, mas devido às ferramentas e métodos escolhidos para abordá-lo. Essa complexidade se manifesta através de práticas comuns que podem complicar o código desnecessariamente. Por exemplo, a proliferação de POJOs (Plain Old Java Objects) e códigos boilerplate é notória.

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Os POJOs, simples em uso, podem levar ao excesso de classes que servem principalmente para armazenar e recuperar dados sem conter métodos significativos. O código boilerplate, repetido em diversas partes do aplicativo, inclui a implementação frequente de métodos como get e set, hashCode, equals e toString, que, apesar de necessários, podem obscurecer a lógica principal do código e aumentar a carga de manutenção.

Considere o exemplo clássico abaixo na classe Employee abaixo, em Java, que exemplifica essa questão:

 1public class Employee {
  2    private String name;
@@ -202,9 +204,11 @@ 

Java e Clojure

20 21(defn set-employee-department [employee new-department] 22 (assoc employee :department new-department)) -

Aqui, defrecord cria uma estrutura de dados com campos nomeados, que também gera funções para acessar e modificar esses campos, promovendo a imutabilidade. Isso reduz a probabilidade de erros comuns em programas, como alterações de estado não intencionais, e simplifica o entendimento, teste e manutenção do código. Essa abordagem minimiza a cerimônia e o boilerplate típicos da OOP em Java, focando mais nos dados e comportamentos reais do que na estrutura de classes. Ou seja, reduz a complexidade estrutural e foca em resolver o problema da forma mais transparente e segura possível. Além disso o defrecord também implementa automaticamente interfaces para serialização e outras funcionalidades, oferecendo mais do que apenas uma simplificação do acesso aos dados.

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Aqui, defrecord cria uma estrutura de dados com campos nomeados, que também gera funções para acessar e modificar esses campos, promovendo a imutabilidade. Isso reduz a probabilidade de erros comuns em programas, como alterações de estado não intencionais, e simplifica o entendimento, teste e manutenção do código.

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Essa abordagem minimiza a cerimônia e o boilerplate típicos da OOP em Java, focando mais nos dados e comportamentos reais do que na estrutura de classes. Ou seja, reduz a complexidade estrutural e foca em resolver o problema da forma mais transparente e segura possível. Além disso o defrecord também implementa automaticamente interfaces para serialização e outras funcionalidades, oferecendo mais do que apenas uma simplificação do acesso aos dados.

E aqui é essencial reconhecer que muito depende das escolhas e habilidades do desenvolvedor. No entanto, dentro de um consenso geral, a própria linguagem, juntamente com seus frameworks, bibliotecas e a filosofia subjacente da POO, tendem a conduzir os desenvolvedores por esse caminho de complexidade aumentada. Java, como uma linguagem projetada com uma forte inclinação para a POO, encoraja a criação de extensas hierarquias de classes e o uso de padrões de design que, embora úteis em muitos contextos, podem também adicionar camadas de complexidade que não são diretamente pertinentes à lógica de negócios em questão.

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Os frameworks Java, como Spring e Hibernate, por exemplo, oferecem poderosas ferramentas de abstração que simplificam o desenvolvimento em muitos aspectos, mas que também podem levar a um código altamente acoplado e difícil de gerenciar se não forem usados com discernimento. Os POJOs e o código boilerplate, como já discutido, são exemplos claros de como as práticas comuns em Java podem contribuir para o aumento considerável dessa complexidade. Embora a intenção seja promover a reutilização de código e a clareza, a implementação repetitiva de métodos padrão em cada classe pode obscurecer a lógica principal e aumentar a carga de manutenção, especialmente em projetos de grande escala.

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Os frameworks Java, como Spring e Hibernate, por exemplo, oferecem poderosas ferramentas de abstração que simplificam o desenvolvimento em muitos aspectos, mas que também podem levar a um código altamente acoplado e difícil de gerenciar se não forem usados com discernimento. Os POJOs e o código boilerplate, como já discutido, são exemplos claros de como as práticas comuns em Java podem contribuir para o aumento considerável dessa complexidade.

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Embora a intenção seja promover a reutilização de código e a clareza, a implementação repetitiva de métodos padrão em cada classe pode obscurecer a lógica principal e aumentar a carga de manutenção, especialmente em projetos de grande escala.

Portanto, embora muito dependa do desenvolvedor em termos de como ele escolhe estruturar e implementar soluções em Java, o ambiente e as práticas incentivadas pela linguagem e seus frameworks comumente conduzem a uma complexidade que pode não ser estritamente necessária para resolver o problema em mãos. Isso destaca a importância de uma abordagem crítica e reflexiva no uso das capacidades da linguagem para evitar cair em armadilhas.

Manutenabilidade

Este conceito se refere à facilidade com que um software pode ser modificado para corrigir falhas, melhorar a funcionalidade ou adaptar-se a mudanças no ambiente. Em contextos de desenvolvimento que utilizam Java (POO) e Clojure (programação funcional), as abordagens para manutenção variam significativamente, impactadas pela estrutura e paradigmas da linguagem.

@@ -236,7 +240,8 @@

Manutenabilidade

25 children.remove(component); 26 } 27} -

Este padrão é útil, mas à medida que a árvore de componentes cresce e se torna mais complexa, a manutenção pode se tornar um desafio. O gerenciamento de estados e o impacto das mudanças em uma parte do sistema podem afetar outras partes de maneira não trivial, aumentando o risco de bugs e reduzindo a clareza do código. Por outro lado, Clojure, ao adotar o paradigma funcional, promove a imutabilidade e o uso de funções puras. Isso resulta em um estilo de código que é frequentemente mais conciso e expressivo. Um exemplo equivalente ao padrão Composite em Clojure pode ser visto na manipulação de estruturas de dados aninhadas, como listas ou vetores, utilizando funções de alta ordem:

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Este padrão é útil, mas à medida que a árvore de componentes cresce e se torna mais complexa, a manutenção pode se tornar um desafio. O gerenciamento de estados e o impacto das mudanças em uma parte do sistema podem afetar outras partes de maneira não trivial, aumentando o risco de bugs e reduzindo a clareza do código.

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Por outro lado, Clojure, ao adotar o paradigma funcional, promove a imutabilidade e o uso de funções puras. Isso resulta em um estilo de código que é frequentemente mais conciso e expressivo. Um exemplo equivalente ao padrão Composite em Clojure pode ser visto na manipulação de estruturas de dados aninhadas, como listas ou vetores, utilizando funções de alta ordem:

 1(defn operation [component]
  2  (if (coll? component)
  3    (map operation component)
@@ -312,7 +317,8 @@ 

Problemas de Reutilização

10(defn add-five-and-double [x] 11 (multiply-by-two (add-five x)))

Neste exemplo, as funções add, add-five, e multiply-by-two são compostas para criar uma nova função add-five-and-double. Cada função pode ser reutilizada independentemente em outros contextos.

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A reutilização em Java, baseada em herança, pode levar à rigidez e a um acoplamento não intencional entre classes. A herança impõe uma relação is-a (é-um) que nem sempre é a mais adequada para todos os cenários de reutilização, e a modificação de classes base pode afetar todas as subclasses de maneiras inesperadas. Um exemplo clássico de rigidez e acoplamento não intencional em Java é frequentemente observado quando se usa herança para compartilhar funcionalidades entre classes que não possuem uma relação natural de “é-um”. Isso pode levar a uma estrutura de código onde mudanças em uma superclasse afetam inesperadamente suas subclasses. Vamos examinar um cenário comum:

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A reutilização em Java, baseada em herança, pode levar à rigidez e a um acoplamento não intencional entre classes. A herança impõe uma relação is-a (é-um) que nem sempre é a mais adequada para todos os cenários de reutilização, e a modificação de classes base pode afetar todas as subclasses de maneiras inesperadas.

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Um exemplo clássico de rigidez e acoplamento não intencional em Java é frequentemente observado quando se usa herança para compartilhar funcionalidades entre classes que não possuem uma relação natural de “é-um”. Isso pode levar a uma estrutura de código onde mudanças em uma superclasse afetam inesperadamente suas subclasses. Vamos examinar um cenário comum:

Considere um sistema onde você tem uma classe Animal que é usada como superclasse para várias subclasses específicas de animais. A classe Animal pode incluir métodos que não são aplicáveis a todas as suas subclasses, forçando um comportamento específico onde ele pode não ser necessário ou adequado.

 1class Animal {
  2    void breathe() {
@@ -345,7 +351,8 @@ 

Problemas de Reutilização

29 System.out.println("Flying in the sky."); 30 } 31} -

A classe Animal define métodos breathe e eat que todas as subclasses são forçadas a herdar. Isso pode não ser ideal para todos os tipos de animais, como os que possuem métodos de respiração ou alimentação únicos, exigindo que essas subclasses sobrescrevam esses métodos para comportamentos específicos. Todas as subclasses de Animal estão intimamente ligadas às implementações de breathe e eat definidas na superclasse. Isso significa que qualquer mudança nos métodos da classe Animal pode ter efeitos colaterais em Fish, Bird e qualquer outra subclasse. Por exemplo, se decidirmos adicionar um método sleep na classe Animal que define como os animais dormem, todas as subclasses terão esse método, mesmo que a maneira de dormir varie significativamente entre diferentes tipos de animais, ou mesmo não seja relevante para todos eles.

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A classe Animal define métodos breathe e eat que todas as subclasses são forçadas a herdar. Isso pode não ser ideal para todos os tipos de animais, como os que possuem métodos de respiração ou alimentação únicos, exigindo que essas subclasses sobrescrevam esses métodos para comportamentos específicos. Todas as subclasses de Animal estão intimamente ligadas às implementações de breathe e eat definidas na superclasse.

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Isso significa que qualquer mudança nos métodos da classe Animal pode ter efeitos colaterais em Fish, Bird e qualquer outra subclasse. Por exemplo, se decidirmos adicionar um método sleep na classe Animal que define como os animais dormem, todas as subclasses terão esse método, mesmo que a maneira de dormir varie significativamente entre diferentes tipos de animais, ou mesmo não seja relevante para todos eles.

Este exemplo ilustra como a herança em Java pode introduzir rigidez e acoplamento não intencional entre classes. A herança obriga as subclasses a aderirem à interface e ao comportamento da superclasse, o que pode não ser sempre desejável e pode limitar a flexibilidade do design do sistema. Mudanças na superclasse podem afetar todas as subclasses de maneiras não previstas, tornando o sistema mais difícil de manter e evoluir. A composição, em vez de herança, é frequentemente recomendada para mitigar esses problemas, permitindo uma maior flexibilidade e reduzindo o acoplamento indesejado.

Em contraste, Clojure favorece uma abordagem de composição funcional, onde a reutilização do código é alcançada combinando funções menores e mais genéricas. Essa abordagem reduz o acoplamento e aumenta a flexibilidade, permitindo que os desenvolvedores construam novas funcionalidades de maneira mais previsível e segura.

Pattern Null Object

@@ -410,10 +417,12 @@

Pattern Observer

17}

O pattern observer em Java frequentemente leva a componentes fortemente acoplados e gerenciamento de eventos complexo. Essa complexidade pode tornar o sistema mais difícil de manter e estender, especialmente à medida que o número de observadores cresce…


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Por fim, a comparação entre Java e Clojure é particularmente relevante e instrutiva porque ambos operam dentro do mesmo ambiente de execução, a Java Virtual Machine (JVM). Essa proximidade tecnológica permite explorar como diferentes paradigmas de programação — orientada a objetos e funcional — podem ser implementados em um mesmo ambiente de runtime, proporcionando uma comparação direta e justa das características e vantagens de cada linguagem sob as mesmas condições de infraestrutura. Java, sendo uma das linguagens mais utilizadas e com um vasto ecossistema, exemplifica o paradigma de programação orientado a objetos, enquanto Clojure, também rodando na JVM, oferece uma abordagem puramente funcional.

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Por fim, a comparação entre Java e Clojure é particularmente relevante e instrutiva porque ambos operam dentro do mesmo ambiente de execução, a Java Virtual Machine (JVM). Essa proximidade tecnológica permite explorar como diferentes paradigmas de programação — orientada a objetos e funcional — podem ser implementados em um mesmo ambiente de runtime, proporcionando uma comparação direta e justa das características e vantagens de cada linguagem sob as mesmas condições de infraestrutura.

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Java, sendo uma das linguagens mais utilizadas e com um vasto ecossistema, exemplifica o paradigma de programação orientado a objetos, enquanto Clojure, também rodando na JVM, oferece uma abordagem puramente funcional.

Além disso, a utilização da JVM por ambas as linguagens garante que qualquer comparação seja focada nas linguagens e seus paradigmas, em vez de variáveis externas como diferenças no desempenho do sistema operacional ou do ambiente de execução. Isso torna as discussões sobre performance, manutenção, e design de código mais claras e fundamentadas, já que ambas as linguagens podem aproveitar as otimizações e características de performance oferecidas pela JVM, como gerenciamento de memória e coleta de lixo.

Outras linguagens funcionais que não operam na JVM, como Elixir e Haskell, também poderiam ser comparadas a Java. Elixir, que roda na Erlang VM, é conhecida por sua capacidade de lidar com sistemas distribuídos de alta disponibilidade, enquanto Haskell é frequentemente elogiada por seu sistema de tipos rigoroso e avaliação preguiçosa, proporcionando um estilo de programação que minimiza bugs e maximiza a eficiência em termos de execução de algoritmos complexos. No entanto, essas comparações introduziriam variáveis adicionais relacionadas às diferenças nas máquinas virtuais e modelos de execução, o que poderia complicar a análise direta dos paradigmas de programação em si.

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Encorajo todos os desenvolvedores a experimentar Clojure ou outra linguagem funcional. Explorar essas linguagens pode não apenas melhorar suas habilidades de programação, mas também oferecer novas ferramentas para resolver problemas de maneiras que antes não pareciam possíveis. Dê o primeiro passo para explorar um novo universo. A aprendizagem e a adaptação a novos paradigmas não apenas enriquecem o seu conhecimento, mas também expande sua capacidade de escolher a ferramenta certa para o trabalho certo, abrindo novos caminhos para soluções criativas. Experimentar algo novo pode ser desafiador, mas as recompensas em termos de crescimento profissional e satisfação na resolução de problemas são imensuráveis.

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Encorajo todos os desenvolvedores a experimentar Clojure ou outra linguagem funcional. Explorar essas linguagens pode não apenas melhorar suas habilidades de programação, mas também oferecer novas ferramentas para resolver problemas de maneiras que antes não pareciam possíveis. Dê o primeiro passo para explorar um novo universo.

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A aprendizagem e a adaptação a novos paradigmas não apenas enriquecem o seu conhecimento, mas também expande sua capacidade de escolher a ferramenta certa para o trabalho certo, abrindo novos caminhos para soluções criativas. Experimentar algo novo pode ser desafiador, mas as recompensas em termos de crescimento profissional e satisfação na resolução de problemas são imensuráveis.