Este documento descreve o desenvolvimento de um protótipo de sistema para secretarias municipais de obras utilizando a linguagem Java. O documento discute a criação de versões desktop e móvel do protótipo para melhor gerenciamento de solicitações de serviços e agenda. As tecnologias usadas incluem Java, MySQL, UML, JSF e ferramentas para dispositivos móveis.
E-OBRAS: Proposta de Desenvolvimento do Protótipo de Sistema para Secretarias Municipais de Obras Utilizando Java
1. 0
UNIVERSIDADE PARA O DESENVOLVIMENTO DO ALTO VALE DO ITAJAÍ
PAULO LUIS STEINHAUSER
E-OBRAS:
Proposta de Desenvolvimento do Protótipo de Sistema para
Secretarias Municipais de Obras Utilizando Java
RIO DO SUL
2008
2. 1
UNIVERSIDADE PARA O DESENVOLVIMENTO DO ALTO VALE DO ITAJAÍ
PAULO LUIS STEINHAUSER
E-OBRAS:
Proposta de Desenvolvimento do Protótipo de Sistema para
Secretarias Municipais de Obras Utilizando Java
Trabalho de conclusão de curso a ser
apresentado ao Curso de Bacharel em Sistemas
de Informação da Área das Ciências Naturais,
da Computação e das Engenharias, da
Universidade para o Desenvolvimento do Alto
Vale do Itajaí,como requisito parcial para a
obtenção do grau de Bacharel em Sistemas de
Informação.
Prof. Orientador: Marcondes Maçaneiro
RIO DO SUL
2008
3. 2
UNIVERSIDADE PARA O DESENVOLVIMENTO DO ALTO VALE DO ITAJAÍ
PAULO LUIS STEINHAUSER
E-OBRAS:
Proposta de Desenvolvimento do Protótipo de Sistema para
Secretarias Municipais de Obras Utilizando Java
Trabalho de conclusão de curso, do curso de
Sistemas de Informação, da Área das Ciências
Naturais, da Computação e das Engenharias,
da Universidade para o Desenvolvimento do
Alto Vale do Itajaí, a ser apreciado pela Banca
Examinadora, formada por:
______________________________________
Professor Orientador: Marcondes Maçaneiro
Banca Examinadora:
______________________________________
Prof. Fernando Andrade Bastos
______________________________________
Prof. Franciano Samagaia
Rio do Sul, Dezembro de 2008
4. 3
Aos pais, que me encorajaram a seguir em
mais essa jornada.
5. 4
AGRADECIMENTOS
Aos meus amigos e colegas da faculdade, que durante o curso foram fundamentais
para que eu conseguisse superar todos os obstáculos encontrados, em especial aos integrantes
da equipe “Maçã Corporation” Diego, Evandro e Rodrigo, que auxiliaram em muitos projetos
desenvolvidos ao longo do curso e mostraram a importância da amizade para superar
barreiras.
Aos professores do curso de Sistemas de Informação, especialmente aos que mais
exigiram, mas ao mesmo tempo nos apoiaram, mostrando a importância de aprender com os
nossos esforços, dando um valor significativamente às nossas conquistas durante o decorrer
do curso. Em especial aos professores Marco, Fernando, Juliano e, sobretudo ao professor
orientador Marcondes, que durante essa longa caminhada foram essenciais para o nosso
desenvolvimento como acadêmicos e como pessoas.
Aos meus familiares, que no decorrer do curso me apoiaram, mesmo quando não
tinha muito tempo para eles.
A Deus, por ter me dado a oportunidade de conviver esses quatro anos difíceis,
porém inesquecíveis, com os melhores colegas que um acadêmico pode desejar.
Aos funcionários e estagiários da Biblioteca Central da Universidade para o
Desenvolvimento do Alto Vale do Itajaí, que auxiliaram de uma forma e de outra para a
produção deste trabalho.
A minha grande amiga Rose, que leu e releu o trabalho em busca de erros
ortográficos, meu enorme agradecimento.
Aos funcionários e colegas da Empresa Brasileira de Correios e Telégrafos, que
entenderam minha ausência em muitas ocasiões. Aos que não entenderam, paciência.
A minha namorada Larissa, que me incentivou e me apoiou nessa difícil fase da
minha vida, e me mostrou que problemas estão aí para serem resolvidos.
Enfim, a todos que de uma forma ou de outra colaboram para a minha formação,
especialmente os que me apoiaram nas horas mais difíceis, como na elaboração deste trabalho
de conclusão de curso.
6. 5
RESUMO
Este trabalho de conclusão de curso trata do desenvolvimento de um protótipo de sistema
multiplataforma utilizando a linguagem de programação Java e também da possibilidade
futura do desenvolvimento de outra versão do protótipo destinada a dispositivos móveis, tais
como Palm ou Smartphones a fim de facilitar o acompanhamento de serviços realizados pelas
Secretarias de Obras das Prefeituras Municipais. Todo o desenvolvimento trata da construção
do protótipo que deve focar na solicitação e agendamento de serviços, bem como cadastros
tais como de contribuintes e funcionários, isso no sistema desktop. Já no protótipo do sistema
portátil, o objetivo é disponibilizar os dados das solicitações e da agenda, para facilitar o
controle em campo. Muitas tecnologias serão empregadas para a construção desse protótipo,
que vão desde a linguagem de programação Java, que tem como vantagens ser
multiplataforma, segura, completa e orientada a objetos. Também será empregado o sistema
de gerenciamento de banco de dados MySQL, emuladores e simuladores de dispositivos
móveis e ainda ferramentas de sincronização de dados entre esses dispositivos e
microcomputadores. Todo o esforço não foi em vão, pois no desenvolvimento do protótipo
houve o aprendizado de novas tecnologias que estão cada vez mais presentes no nosso meio, e
ainda pelo fato de que o protótipo pode ser futuramente aprimorado para uma versão
comercial.
Palavras-chave: Java, dispositivos móveis, multiplataforma.
7. 6
ABSTRACT
This work of course conclusion treats of the development of a prototype of multiplatform
system using the programming language Java and also of the future possibility of the
development of another version of the prototype destined to movable devices, such like Palm
or Smartphones in order to facilitate the attendance of services accomplished by the General
offices of Works of the Municipal halls. The whole development treats of the construction of
the prototype should focus on that request and scheduling services, as well as entries such as
taxpayers and employees, that the desktop system. Already in the prototype portable system,
the goal is to provide the data requests and of the calendar, to facilitate the control on the
field. Many technologies will be employed for the construction of this prototype, which range
from the programming language Java, which has the advantages multiplatform be safe,
comprehensive and focused on objects. It will also be the employee database management
system MySQL, emulators and simulators for mobile devices and tools for synchronization of
data between these devices and microcomputers. Every effort was not in vain, because the
development of the prototype was the learning of new technologies that are increasingly
present in our environment, and also by the fact that the prototype can be further enhanced to
a commercial version.
Keywords: Java, mobile devices, multiplatform.
8. 7
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Exemplo de serviço prestado. ................................................................................. 23
Figura 2 – Sistema de Banco de Dados. ................................................................................... 25
Figura 3 – Estrutura e funções de um SGBD. .......................................................................... 28
Figura 4 – Troca de mensagens entre objetos........................................................................... 32
Figura 5 – Abstração, encapsulamento, herança e polimorfismo. ............................................ 33
Figura 6 – Analogia entre pessoa e objeto ................................................................................ 35
Figura 7 – Diagramas da UML ................................................................................................. 39
Figura 8 – Comparação entre Java e outras linguagens ........................................................... 43
Figura 9 – Funcionamento do JDBC. ....................................................................................... 48
Figura 10 – Subdivisões do Java .............................................................................................. 49
Figura 11 – Diferenças entre CDC e CLDC ............................................................................. 51
Figura 12 – Perfil e Configuração do J2ME ............................................................................. 53
Figura 13 – Acesso de RecordStore por MIDlets. .................................................................... 54
Figura 14 – Computação Móvel. .............................................................................................. 57
Figura 15 – Palm E2. ................................................................................................................ 58
Figura 16 – Conduit. ................................................................................................................. 59
Figura 17 – Banco de Dados Palm. .......................................................................................... 62
Figura 18 – IDE NetBeans. ...................................................................................................... 63
Figura 19 – Power Architect ..................................................................................................... 65
Figura 20 – iReport ................................................................................................................... 66
Figura 21 – Diagrama de Casos de Uso. .................................................................................. 69
Figura 22 – Diagrama de Classes. ............................................................................................ 70
Figura 23 – Diagrama de Atividades geral do protótipo. ......................................................... 71
Figura 24 – Diagrama de Atividades do cadastro de cidades. .................................................. 72
Figura 25 – Diagrama de Atividades do cadastro de CEP. ...................................................... 72
Figura 26 – Diagrama de Atividades do cadastro da Prefeitura. .............................................. 73
Figura 27 – Modelo de Entidade Relacionamento. .................................................................. 74
Figura 28 – phpMyAdmin. ....................................................................................................... 76
Figura 29 – Trecho do dump do banco. .................................................................................... 80
Figura 30 – Trecho do código da classe Cidade. ...................................................................... 81
9. Figura 31 – Parte do código da classe CidadeDao. .................................................................. 82
Figura 32 – Trecho do código da classe CidadeFacade. ........................................................... 83
Figura 33 – Exemplo de código do arquivo XML. .................................................................. 84
Figura 34 – Configuração para acesso ao banco de dados. ...................................................... 84
Figura 35 – Teste de gravação. ................................................................................................. 85
Figura 36 – Exemplo da utilização do JSF. .............................................................................. 87
Figura 37 – Tela de cadastro de cidades. .................................................................................. 88
Figura 38 – Tela de exibição dos dados. .................................................................................. 88
Figura 39 – Relatório gerado. ................................................................................................... 89
Figura 40 – Trecho do fonte do protótipo para dispositivo móvel. .......................................... 91
Figura 41 – Tela do sistema móvel ........................................................................................... 92
10. LISTA DE QUADROS
Quadro 1 – Relação vereadores x população............................................................................ 20
11. LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
AOO Análise Orientada a Objetos
AWT Abstract Window Toolkit
APOO Análise e Programação Orientada a Objetos
CRT Cathode Ray Tube (tubo de raios catódicos)
DAO Data Access Object
DBA Administrador de Banco de Dados
DDL Data Definition Language
DML Data Manipulation Language
GUI Graphical User Interface
JAD Java Application Descriptor
JAR Java Archive
JDBC Java Database Connectivity
JDK Java Development Kit
JEE Java Enterprise Edition
JME Java Micro Edition
JSE Java Standard Edition
JSF JavaServer Faces
JSP JavaServer Pages
JVM Java Virtual Machine
LCD Liquid Crystal Display (display de cristal líquido)
LP Linguagem de Programação
ODBC Open Database Connectivity
OMG Object Management Group
OO Orientação a Objetos
POSE Palm OS Emulator
RMS Record Management System (sistema de gerenciamento de registro)
SGBD Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados
SGBDR Sistema Gerenciador de Banco de Dados Relacionais
SQL Structured Query Language
UML Unified Modeling Language
XML Extensible Markup Language
12. SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 14
1.1 JUSTIFICATIVAS ............................................................................................................. 15
1.2 OBJETIVOS ....................................................................................................................... 17
1.2.1 Objetivo Geral ............................................................................................................... 17
1.2.2 objetivos Específicos ...................................................................................................... 17
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ...................................................................................... 18
2.1 ADMINISTRAÇÃO PÚBLICA ........................................................................................ 18
2.1.2 Prefeitura Municipal ..................................................................................................... 18
2.1.2.1 Divisões ........................................................................................................................ 19
2.1.2.2 Fontes de Receita .......................................................................................................... 21
2.1.3 Secretaria Municipal de Obras .................................................................................... 22
2.2 BANCO DE DADOS ......................................................................................................... 24
2.2.1 Componentes de um Banco de Dados .......................................................................... 25
2.2.1.1 Dados ............................................................................................................................ 26
2.2.1.2 Hardware ...................................................................................................................... 26
2.2.1.3 Software ........................................................................................................................ 26
2.2.1.4 Usuários ........................................................................................................................ 27
2.2.2 Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados .......................................................... 27
2.2.3 SQL ................................................................................................................................. 29
2.2.4 MySQL ........................................................................................................................... 29
2.3 ORIENTAÇÃO A OBJETOS ............................................................................................ 30
2.3.1 Análise Orientada a Objetos ......................................................................................... 33
2.3.2 UML ................................................................................................................................ 35
2.3.2.1 Definição ...................................................................................................................... 35
2.3.2.2 Histórico da UML ......................................................................................................... 37
2.3.2.3 Diagramas da UML ...................................................................................................... 38
2.3.3 Programação Orientada a Objetos .............................................................................. 40
2.4 JAVA .................................................................................................................................. 42
2.4.1 Conceitos ........................................................................................................................ 42
2.4.2 Histórico ......................................................................................................................... 44
2.4.3 Interfaces Gráficas do Java .......................................................................................... 46
13. 2.4.4 Acesso a Banco de Dados .............................................................................................. 47
2.4.5 Subdivisões do Java ....................................................................................................... 48
2.4.5.1 Java Standard Edition ................................................................................................... 49
2.4.5.2 Java Enterprise Edition ................................................................................................. 49
2.4.5.3 Java Micro Edition ....................................................................................................... 50
2.4.5.4 Java Card ...................................................................................................................... 54
2.5 COMPUTAÇÃO MÓVEL ................................................................................................. 54
2.5.1 Histórico ......................................................................................................................... 54
2.5.2 Palm ................................................................................................................................ 57
2.5.2.1 Sincronização de dados e aplicativos ........................................................................... 58
2.5.2.2 Aplicações para Palm OS ............................................................................................. 59
2.5.2.3 Simuladores .................................................................................................................. 60
2.5.2.4 Banco de Dados Palm ................................................................................................... 61
2.6 AMBIENTES DE DESENVOLVIMENTO ...................................................................... 62
2.6.1 NetBeans ......................................................................................................................... 62
2.6.2 Power Architect ............................................................................................................. 64
2.6.3 iReport ............................................................................................................................ 65
3 ANÁLISE ............................................................................................................................. 67
3.1 ANÁLISE DE REQUISITOS ............................................................................................ 67
3.2 DIAGRAMAS .................................................................................................................... 68
3.2.1 Diagrama de Casos de Uso ............................................................................................ 68
3.2.2 Diagrama de Classes ...................................................................................................... 69
3.2.3 Diagrama de Atividades ................................................................................................ 71
3.2.4 Modelo de Entidade Relacionamento .......................................................................... 73
4 IMPLEMENTAÇÃO .......................................................................................................... 75
4.1 IMPORTAÇÃO DOS PACOTES ...................................................................................... 77
4.2 BANCO DE DADOS ......................................................................................................... 79
4.3 CLASSES DE NEGÓCIO .................................................................................................. 80
4.3.1 A Classe Dominio ........................................................................................................... 81
4.3.2 A Classe DAO ................................................................................................................ 82
4.3.3 A Classe FACADE ......................................................................................................... 83
4.3.4 A conexão com o banco de dados ................................................................................. 84
4.3.5 Os primeiros testes ........................................................................................................ 85
4.4 AS CLASSES DA APLICAÇÃO WEB ............................................................................ 85
14. 4.4.1 A Classe Provider .......................................................................................................... 86
4.4.2 Criação de telas .............................................................................................................. 86
4.5 RELATÓRIOS ................................................................................................................... 88
4.6 A APLICAÇÃO PARA DISPOSITIVOS MÓVEIS ......................................................... 90
5 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ......................................................................... 94
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 96
ANEXO I – ORGANOGRAMA HIERÁRQUICO GERAL DO MUNICÍPIO DE RIO
DO SUL .................................................................................................................................... 99
ANEXO II – ORGANOGRAMA HIERÁRQUICO DA SECRETARIA DE OBRAS DO
MUNICÍPIO DE RIO DO SUL ............................................................................................. 100
15. 14
1 INTRODUÇÃO
As Prefeituras Municipais podem ser consideradas como sendo órgãos
independentes que manifestam o Poder Executivo do município do qual fazem parte. Essa
independência é caracterizada pelo fato de que esse órgão não está hierarquizado a nenhum
outro. Ela é composta por vários órgãos inferiores como as Secretarias Municipais, dentre as
quais se encontra a Secretaria Municipal de Obras.
A Secretaria Municipal de Obras é um órgão subordinado diretamente ao gabinete
do prefeito, prestando vários serviços à população, tais como: manutenção e pavimentação de
ruas, construção e manutenção de pontes, drenagens, patrolamento de estradas não
pavimentadas dentre inúmeros outros que visam garantir o bem estar de toda a população.
Muitos desses serviços planejados previamente, alguns são realizados a partir de necessidades
emergenciais e outros ainda, são realizados após solicitação dos contribuintes.
Em nossa região, a maioria das Secretarias Municipais de Obras faz anotações das
solicitações em agendas, blocos de papel ou no máximo em algum software que não foi
desenvolvido para essa finalidade específica. Também não são controlados os serviços
realizados em determinada data, região ou para determinado contribuinte nem quanto tempo
ou verba foram gastos para realizar tal serviço. Isso gera um grande número de transtornos
tanto para a população que anseia pela execução desses serviços quanto para a Secretaria
Municipal de Obras, que não tem um controle real do processo. Como não há controle dos
processos, também não são gerados dados estatísticos, que poderiam criar uma transparência e
auxiliar aos administradores públicos na tomada de decisão.
Em visita a algumas Secretarias Municipais de Obras da região do Alto Vale do
Itajaí pode-se perceber que não há dados concretos referente ao número de solicitações e
serviços realizados pelas mesmas. Em alguns casos, não há sequer um microcomputador
disponível para o armazenamento e disponibilização de informações.
Nota-se que o controle e disponibilização das informações são fundamentais tanto
para as Prefeituras e Secretarias de Obras Municipais quanto para os munícipes. Para tanto, há
a necessidade da utilização de um software criado com esse propósito, ou seja, de agilizar
processos, armazenar informações, disponibilizá-las aos contribuintes de forma clara e
transparente entre outros.
16. 15
1.1 JUSTIFICATIVAS
A tecnologia da informação está cada vez mais presente em nosso meio, seja nas
empresas, órgãos públicos e mesmo em nossa casa. Os sistemas de informação se apresentam
das mais variadas formas, como em grandes servidores, computadores pessoais, dispositivos
móveis entre outros.
Inúmeros serviços que outrora eram demorados ou impossíveis de serem
executados hoje são eficientes graças a sistemas de informação. Tem-se então uma noção de
quanto a nossa sociedade atual está ligada a esses sistemas.
Órgãos públicos como prefeituras, para garantir uma maior agilidade e qualidade
nos serviços prestados, bem como a transparência dos processos utilizam a tecnologia de
informação como ferramenta de apoio. Grande parte dos setores das prefeituras da região é
informatizada, gerando assim uma diminuição do uso de material impresso, possibilitando o
armazenamento seguro das informações e aumentando consideravelmente a integração entre
setores e facilidade de pesquisa de documentos.
Para os prefeitos municipais, o setor de obras é de extrema importância, uma vez
que é dali que a maioria dos projetos é realizada. Então a informatização desse setor vem de
encontro a seus interesses, pois este poderá comprovar com dados concretos os investimentos
feitos no município.
Já para os contribuintes, a informatização desses órgãos públicos é muito
importante, pois lhes possibilita solicitar serviços e ainda fazer o acompanhamento de sua
solicitação de forma clara e principalmente, rápida.
Infelizmente, em muitas secretarias municipais da região essa informatização é
muito baixa ou mesmo inexistente, como acontece com boa parte das secretarias de obra
municipais. Sabe-se que atualmente, quando um contribuinte se desloca até uma dessas
secretarias e solicita determinado serviço, o responsável pelo agendamento, simplesmente
anota a solicitação em uma ficha de papel ou em algum programa de computador não
específico para determinado setor. Aí surgem os problemas de precariedade no controle e
acompanhamento desses serviços. Também torna muito difícil para os responsáveis pela
secretaria terem dados precisos quanto aos serviços realizados em determinado período, em
determinada região e quais os contribuintes atendidos.
Baseando-se nessas premissas, surge então a proposta de desenvolvimento de um
protótipo de sistema para auxiliar no controle das solicitações e agendamento de serviços.
17. 16
Esse protótipo será composto por um sistema desktop, que constituirá o módulo principal,
responsável pelo controle, cadastros e agendamentos e solicitações e outro módulo auxiliar,
que será baseado na tecnologia móvel, com a qual o responsável pela realização ou
fiscalização das obras poderá levar consigo, de maneira simples, as informações referentes à
agenda de serviços entro outros dados para acompanhamento do processo.
Para tanto, há a necessidade da utilização de uma linguagem de programação que
seja multiplataforma, robusta e ainda, gratuita. Foram analisadas algumas opções para a
escolha da linguagem que daria vida ao protótipo. Após esse processo de comparações, a
linguagem de programação escolhida, por atender a esses quesitos e ainda, por ser uma
tecnologia nova e muito promissora, é a Java.
O Java foi lançado no mercado pela Sun Microsystems em 1995 e desde então só
vem evoluindo. Fruto de um grande trabalho de pesquisa tecnológica e científica o Java ainda
entusiasma programadores, analistas de sistemas, isso porque essa linguagem reúne inúmeras
facilidades e pode ser considerado um ambiente completo de desenvolvimento e execução de
sistemas.
Como principais características do Java pode-se destacar que é uma linguagem de
programação que é orientada a objetos, mostrando grande robustez, com alto nível de
portabilidade, o que permite que seja rodado tanto em desktops, quanto em redes e
dispositivos de menor capacidade e tamanho, como o Palm e celulares.
Se a Sun desejava desenvolver uma linguagem de programação que pudesse ser
multiplataforma, tanto no que se refere a hardware quanto ao que se refere a sistema
operacional, o Java foi e é um sucesso.
Como foi visto acima, há motivos de sobra que indicam que o Java é a melhor
escolha para o desenvolvimento do protótipo. Mas além desses, há um que é de grande valia,
o aprendizado de uma nova e complexa linguagem de programação que certamente será mais
utilizada por desenvolvedores que buscam unir todas as características de uma robusta LP em
seus sistemas.
Outro aspecto importante que se deve ressaltar do projeto é a criação de um
módulo para tecnologia móvel, como para a plataforma Palm OS. A mobilidade das
informações facilita em muito o trabalho de campo, como na fiscalização de serviços que
estão sendo executados quanto para a manutenção de uma agenda de fácil acesso e utilização.
Um problema que deve ser levado em consideração é o fato de que a maioria das
pessoas que trabalham na área de obras não está preparada para o uso da tecnologia. Surge daí
18. 17
um grande desafio, o treinamento desses funcionários, já que de nada adianta a existência de
um sistema que não tenha usuários habilitados para utilizá-lo de forma correta.
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo Geral
Desenvolver um protótipo de sistema multiplataforma, a fim de auxiliar no
gerenciamento das secretarias de obras das prefeituras municipais.
1.2.2 objetivos Específicos
Analisar a linguagem Java para o desenvolvimento do protótipo;
Estudar a história dos dispositivos móveis;
Avaliar o uso de linguagem de programação para dispositivos móveis;
Analisar ferramentas de comunicação entre dispositivos móveis e microcomputadores;
Analisar o Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados MySQL.
19. 18
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 ADMINISTRAÇÃO PÚBLICA
Pode-se definir os termos administrar e administração pública, respectivamente
como sendo:
“[...] administrar é gerir interesses, segundo a lei, a moral e a finalidade dos bens
entregues à guarda e conservação alheias. Se os bens e interesses geridos são
individuais, realiza-se administração particular, se são da coletividade, realiza-se
administração pública. A administração pública, portanto, é a gestão de bens e
interesses qualificados da comunidade no âmbito federal, estadual ou municipal,
visando ao bem comum. (Meirelles ,2002 apud AGUIAR, 2004, p. 18-19);
Da definição anterior pode-se perceber a importância da administração e,
sobretudo, a boa administração pública tem para a sociedade como um todo. Ela tem como
intenção administrar os bens públicos, ou seja, os bens que são da população que faz parte de
determinada região que é administrado por um governo.
Esses bens públicos mencionados pelo autor podem ser caracterizados, conforme
Giambiagi e Além (2001), como bens cujo consumo ou utilização dos mesmos pode ser feito
por um indivíduo como por mais integrantes da sociedade. Em outras palavras são bens que
podem ser consumidos por alguns cidadãos sem que seja prejudicada a disponibilidade para
os outros. Porém sabe-se que nem sempre isso acontece, pois alguns acabam se beneficiando
mais do que os outros na utilização desses bens.
Os bens públicos podem, de acordo com Giambiagi e Além (2001), ser
classificados como tangíveis, como as ruas e a iluminação pública ou intangíveis, tais como a
segurança pública, defesa nacional entre outros.
2.1.2 Prefeitura Municipal
Uma definição de Prefeitura Municipal é dada como sendo:
20. 19
“[...] órgão pelo qual se manifesta o Poder Executivo do Município. Caracteriza-se
por ser um órgão independente - por não hierarquizado a qualquer outro; composto -
porque integrado por outros órgãos inferiores; central - porque nele se concentram
todas as atribuições do Executivo, para serem distribuídas a seus órgãos
subordinados; e unipessoal - porque atua e decide através de um único agente, que é
o prefeito. E da Câmara dos Vereadores, como órgão legislativo.” (VERÍSSIMO,
2001).
Fica perceptível então o quanto a estrutura da Prefeitura Municipal é importante
para os cidadãos, uma vez que de acordo com o autor, esses órgãos receberam muito mais
autonomia após a constituição de 1988. Essa autonomia é sentida nos três aspectos, ou seja,
no político, administrativo e financeiro.
“Não se pode, todavia, confundir a Prefeitura (órgão executivo) com o Município
(pessoa jurídica) ou com o prefeito (chefe do órgão e agente político).” (VERÍSSIMO, 2001).
2.1.2.1 Divisões
O responsável por conduzir a Administração Pública Municipal é, de acordo com
o site oficial do IBAM (2008), o prefeito. Ele tem muitas atribuições e conseqüentemente
muitas responsabilidades também, seja legalmente bem como pela confiança que lhe foi
depositada para a solução dos problemas do município. O prefeito acumula funções políticas,
administrativas e executivas.
A importância dessas funções e, portanto, do papel do Prefeito resulta do fato de que
ele não é um funcionário, mas um agente político responsável pelo ramo executivo
de uma unidade de Governo autônoma - o Município. Como tal, o Prefeito não é
subordinado a outra autoridade, apenas à lei. Acatará a lei e os mandados judiciais,
como qualquer autoridade e qualquer pessoa. (IBAM, 2008).
Além de acumular essas três funções anteriormente citadas, conforme o IBAM
(2008), o Prefeito Municipal é o responsável pela prestação de contas da sua administração.
Caso isso não ocorra ou sejam encontradas irregularidades, poderá haver intervenção estadual
21. 20
no Município. Essa prestação de contas é um relatório juntamente com o balanço anual do
Município, e ainda um relatório orçamentário feito a cada dois meses.
Em relação ao Gabinete do Prefeito, é importante destacar que este
“[...] deve manter uma estrutura para assistir direta e imediatamente ao prefeito
municipal na sua representação civil e nas relações com autoridades em geral. Entre
outras atribuições, destacam-se: garantir a prestação de serviços municipais de
acordo com as diretrizes de governo; promover contatos com autoridades e
organizações dos diferentes níveis e esferas governamentais; coordenar a elaboração
da agenda e dos programas oficiais do prefeito municipal; coordenar as atividades
das administrações regionais; e participar das avaliações das ações governamentais.”
(VERÍSSIMO, 2001).
Além do Prefeito, Vice-Prefeito e outros funcionários, a administração pública é
composta ainda pelos vereadores, que assim como o Prefeito, são eleitos pelo voto da
população votante de determinado município. “Vereadores são agentes públicos, da categoria
dos agentes políticos, investidos de mandato legislativo e eleitos mediante pleito direto e
simultâneo realizado em todo o país, para um mandato de quatro anos.” (IBAM, 2008).
O número de Vereadores pode variar de acordo com o número de pessoas que
vivem em determinado município, com podemos ver no quadro a seguir:
Quadro 1 – Relação vereadores x população.
Fonte: IBAM (2008).
Em se tratando de funções da Câmara Municipal de Vereadores, destacam-se três:
A primeira é a função legislativa, que consiste na elaboração das leis sobre
matérias de competência exclusiva do Município.
22. 21
A segunda função é a fiscalizadora, que tem por objetivo o exercício do controle
da Administração local, principalmente quanto à execução orçamentária e ao
julgamento das contas apresentadas pelo Prefeito. O controle externo da Câmara
Municipal é exercido com o auxílio do Tribunal de Contas do Estado ou do
Conselho ou Tribunal de Contas dos Municípios, onde houver.
Constitui também função da Câmara a administrativa, a qual restringe-se à sua
organização interna, ou seja, à estruturação organizacional, à organização de seu
quadro de pessoal, à direção de seus serviços auxiliares e, principalmente, à
elaboração de seu Regimento Interno. (IBAM, 2008).
Como foi visto até agora, a Administração Municipal é realizada principalmente
pelo Prefeito e pelos Vereadores. É importante lembrar que as prefeituras são compostas de
vários setores, como as Secretarias Municipais, dentre as quais encontramos a Secretaria
Municipal de Saúde, Secretaria Municipal da Educação e a Secretaria Municipal de Obras.
Pode-se ver um exemplo de como é a estrutura interna de uma Prefeitura no anexo I, onde é
apresentado o Organograma Hierárquico da Prefeitura Municipal de Rio do Sul.
2.1.2.2 Fontes de Receita
As Receitas Municipais são indispensáveis para manter a estrutura e os serviços
prestados pela Prefeitura Municipal à população do município.
De acordo com o site do IBAM (2008), são várias as fontes de receita que as
Prefeituras Municipais do país dispõem. Alguns exemplos dessas receitas são:
· Receitas Tributárias englobam os tributos, constituídos de impostos e
taxas, recolhidos pela e para a Prefeitura Municipal;
· Receitas de Transferências Constitucionais caracteriza-se por uma parte
dos impostos recolhidos para o Estado e para a União que são destinados
aos municípios.
· Compensação financeira de acordo com o IBAM (2008) são recursos
de “[...] caráter indenizatório pela exploração de recursos naturais em seu
território, adjacências e plataforma continental.”
· Receita patrimonial “[...] é constituído de bens móveis e imóveis,
podendo, quando explorado economicamente, gerar receitas patrimoniais
mobiliárias e imobiliárias; [...]” (IBAM, 2008). A receita propriamente
dita vem da venda, aluguel ou aplicações financeiras desses patrimônios.
23. 22
· Outras receitas correntes conforme IBAM (2008) enquadram-se neste
grupo de receitas as “[...] multas e outras penalidades não tributáveis [...]”.
2.1.3 Secretaria Municipal de Obras
A Secretaria Municipal de Obras é um órgão subordinado ao Gabinete do Prefeito
e tem por finalidade realizar obras em benefício da população residente no município.
De acordo com o site oficial da Prefeitura Municipal de Rio do Sul – SC (2008), a
Secretaria Municipal de Obras objetiva “[...] atender os anseios da comunidade, através da
realização de obras públicas, como limpeza urbana, jardinagem, drenagem (bocas de lobo,
caixas e tubulações), manutenção, calçamento e pavimentação de ruas, manutenção de pontes,
construção de pontilhões.”
Ainda é de responsabilidade da Secretaria de Obras, conforme o site da Prefeitura
Municipal de Rio do Sul – SC (2008), auxiliar as outras Secretarias que fazem parte da
Administração Pública Municipal com seus equipamentos, veículos e mão-de-obra e ainda
executar projetos que são de interesse municipal.
Já o site da Prefeitura Municipal de Blumenau – SC (2008) destaca o seguinte:
A Secretaria de Obras e Serviços Urbanos (SEOSUR) responde pela coordenação,
acompanhamento e fiscalização de obras de engenharia do município, nas áreas de
Edificação, Pavimentação, Saneamento e Iluminação Pública. Além disso, toda a
parte de Manutenção de vias e locais públicos, como praças, são de responsabilidade
da Seosur, que trabalha para garantir a qualidade de vida e o progresso da
comunidade blumenauense.
É evidente a grande importância que a Secretaria de Obras tem no contexto
Municipal, uma vez que ela garante o funcionamento de vários setores com a realização de
obras dos mais diversos tipos e a manutenção das vias públicas, estradas e outros.
Na figura a seguir pode-se ver um exemplo de obra realizada pela Secretaria:
24. 23
Figura 1 – Exemplo de serviço prestado.
Fonte: Prefeitura Municipal de Blumenau (2008).
A Secretaria Municipal de Obras é, assim como a Prefeitura, subdividida em
áreas, tendo um responsável por cada uma delas. Podemos perceber claramente isso no anexo
II, onde encontra-se o Organograma Hierárquico da Secretaria Municipal de Obras e Serviços
Urbanos da Prefeitura Municipal de Rio do Sul – SC.
Os serviços realizados pelas Secretarias geralmente são frutos de um amplo
planejamento, como no caso de pavimentação de ruas e colocação de rede de esgoto em
determinado local. Porém, há em muitos casos a necessidade da realização de algum serviço
que surgiu em decorrência de algum fator não planejado, como a danificação de alguma rua
por causa de alagamento, por exemplo.
O contribuinte pode solicitar algum serviço à Secretaria de Obras de sua cidade e
essas solicitações são anotadas em algum meio, seja ele um bloco de anotações ou em algum
dispositivo computacional. Na nossa região, como se pôde perceber através de conversas com
Secretários Municipais de Obras, essas anotações são geralmente feitas em bilhetes de papel
ou algo semelhante, impossibilitando um controle das obras que foram ou serão realizadas.
Um caso que é comum de ser encontrado na região é o da Secretaria de Obras da
Prefeitura Municipal de Atalanta, onde toda solicitação de serviço realizada por um
contribuinte passa pela mão do Secretário de obras, sendo que o mesmo dá uma previsão por
auto de quando o serviço será realizado, tomando como base o fluxo de trabalho e a
25. 24
disponibilidade dos equipamentos e funcionários. As anotações dos pedidos são comumente
feitas em pequenos bilhetes, causando certa desorganização e falta de controle no setor. Com
os pedidos em mãos, o secretário procede a distribuição dos serviços, informando aos
funcionários: Quem? Aonde? Como? O acompanhamento do trabalho é feito pelo fiscal de
obras, que posteriormente passa verbalmente o andamento e os resultados ao Secretário.
É importante lembra que em geral as Secretarias Municipais de Obras são
mantidas por verbas provenientes das Prefeituras da qual elas fazem parte.
2.2 BANCO DE DADOS
Conforme Date (2003), um sistema de banco de dados consiste num sistema
computadorizado que tem por finalidade de armazenar e manter registros, podendo ser
comparado com um armário de arquivamento. O autor ainda afirma que banco de dados “[...]
é um repositório ou recipiente para uma coleção de arquivos de dados computadorizados.”
(DATE, 2003, p. 3).
Há de se lembrar a importância que os bancos de dados têm atualmente no mundo
inteiro. Eles podem ser empregados para “[...] manter registros internos, apresentar dados a
consumidores e clientes na World Wide Web1 e fornecer suporte a muitos outros processos
comerciais.” (GARCIA-MOLINA, 2001, p. 1).
Segundo Date (2003), o usuário de um banco de dados pode realizar várias
operações como: adicionar arquivos ao banco ou remover esses arquivos previamente
adicionados, e ainda fazer operações de inserção, busca, exclusão e alteração dos dados desses
arquivos.
Ainda pode-se definir banco de dados como sendo “[...] uma coleção de dados
persistentes, usada pelos sistemas de aplicação de uma determinada empresa.” (DATE, 2003,
p. 10).
O termo persistente é bem definido como:
1 World Wide Web ou simplesmente Web, como é mais conhecida, pode ser entendida como “[...] um
sistema com padrões aceitos universalmente para armazenar, recuperar, formatar e apresentar informações
utilizando uma arquitetura cliente/servidor. A Web combina texto, hipermídia elementos gráficos e som.”
(LAUDON, 2006, p. 293).
26. 25
Por persistente, queremos sugerir intuitivamente que os dados desse banco de dados
diferem em espécie de outros dados mais efêmeros, como dados de entrada, dados
de saída, filas de trabalho, blocos de controle de software, instruções SQL,
resultados intermediários e, de modo geral, quaisquer dados que tenham natureza
transitória. Mais precisamente, dizemos que os dados no banco de dados “persistem”
porque, uma vez aceitos pelo SGBD para entrada no banco de dados em primeiro
lugar, eles só podem ser removidos do banco de dados mais tarde por alguma
requisição explícita ao SGBD, e não como um mero efeito colateral de (por
exemplo) algum programa concluindo sua execução. (DATE, 2003, p. 10).
Pode-se perceber por essa definição que a persistência no banco de dados é um
dos principais fatores que o tornam seguro e funcional.
2.2.1 Componentes de um Banco de Dados
Um Sistema de Banco de Dados, conforme Date (2003) é composto pelos
seguintes elementos: dados, hardware, software e usuários.
Figura 2 – Sistema de Banco de Dados.
Fonte: Date (2003).
27. 26
2.2.1.1 Dados
As informações contidas num Sistema de Banco de Dados podem estar
concentradas num único banco de dados ou ainda, divididas em vários distintos. No entender
de Date (2003), os dados contidos num banco de dados estarão, geralmente, integrados e
compartilhados. Esses aspectos garantem vantagens tanto para os ambientes grandes como os
ambientes pequenos.
Seguindo a linha de raciocínio do autor, “por integrado, queremos dizer que o
banco de dados pode ser considerado como uma unificação de vários arquivos que, de outro
modo, seriam distintos, com a eliminação de qualquer redundância parcial ou total entre esses
arquivos”. (DATE, 2003, p. 7).
Já o termo compartilhado, de acordo com Date (2003), significa que os dados
podem ser compartilhados entre diferentes usuários. Isso também possibilita que vários
usuários possam ter acesso aos mesmos dados simultaneamente.
2.2.1.2 Hardware
O hardware é todo o equipamento envolvido no armazenamento e disponibilidade
dos dados. Segundo Date (2003), o hardware inclui os dispositivos de armazenamento, como
os discos rígidos, fitas magnéticas entre outros, bem como os controladores desses
dispositivos e os canais de entrada e saída. Também estão incluídos no hardware, os
processadores e memória principal.
2.2.1.3 Software
O software envolvido em questão, uma camada existente entre o banco de dados
físico e os usuários do sistema, que de acordo com Date (2003), é conhecido como Sistema de
Gerenciamento de Banco de Dados ou SGBD.
A função do software SGBD é:
28. 27
“[...] isolar os usuários do banco de dados dos detalhes no nível de hardware (assim
como os sistemas de linguagens de programação isolam os programadores de
aplicações dos detalhes no nível de hardware). Em outras palavras, o SGBD oferece
aos usuários uma visão do banco de dados um tanto elevada acima do nível de
hardware, e ele admite operações do usuário [...] que são expressas em termos dessa
visão de nível mais elevado.” (DATE, 2003, p. 8)
Fica evidente a importância desse software para o usuário, pois ele vai fornecer
um isolamento dos usuários do banco de dados dos detalhes do hardware, criando um
ambiente menos complexo.
2.2.1.4 Usuários
Quanto aos usuários, Date (2003) nos informa que existem três classes destes:
· Na primeira classe estão incluídos os programadores de aplicações, que
desenvolvem aplicações que acessam o banco de dados;
· A segunda classe é constituída por usuários finais, que acessam esses
dados de forma interativa;
· E por último, a terceira classe, que é constituída pelo administrador de
banco de dados, ou DBA. Como o próprio nome indica, a função do DBA
é administrar o banco de dados, papel muito importante para o perfeito
funcionamento do banco.
2.2.2 Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados
Um Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados, de acordo com Date (2003), é
um software que tem por responsabilidade tratar do acesso ao banco de dados.
Já Oliveira (1999) trata de SGBD como sendo um sistema cuja responsabilidade é
de fazer o armazenamento dos dados e facilitar o acesso e a atualização das informações de
forma segura.
29. 28
Podemos ainda definir um Sistema de Gerenciamento de Banco de dados como
sendo “[...] uma ferramenta poderosa para criar e gerenciar grandes quantidades de dados de
forma eficiente e permitir que esses dados persistam durante longos espaços de tempo com
segurança. Esses sistemas estão entre os tipos mais complexos de software disponíveis.”
(GARCIA-MOLINA, 2001, p. 1).
A figura a seguir mostra como está estruturado um SGBD:
Figura 3 – Estrutura e funções de um SGBD.
Fonte: Date (2003)
Nota-se então a importância de um SGBD para o cliente. No entender de Garcia-
Molina (2001), um SGBD deve oferecer ao usuário alguns recursos, tais como a persistência
no armazenamento dos dados, interface de programação onde se pode manipular os dados de
30. 29
forma simples e eficiente e ainda tem que ter o poder de gerenciar as transações, podendo
gerenciar o acesso aos dados e até fazer a recuperação de erros.
2.2.3 SQL
De acordo com Date (2003), SQL significa Structured Query Language, ou
linguagem de consulta estruturada. Foi originalmente desenvolvida pela IBM na década de
1970, e se tornou posteriormente, um padrão internacional.
Na SQL há a inclusão de dois componentes de linguagem, um para a definição
dos dados conhecida como DDL, e outro para a manipulação desses dados chamada de DML.
Na DDL temos três comandos principais: CREATE, ALTER e DROP. O
comando CREATE serve para criar objetos que até então não existiam no banco de dados, já
o comando ALTER tem o poder de modificar objetos previamente criados e finalmente o
comando DROP, elimina objetos criados pelo comando CREATE.
Por outro lado, de acordo com Date (2003), na DML existem comandos para a
manipulação de dados como: SELECT, INSERT, DELETE e UPDATE. O comando SELECT
seleciona linhas e recupera dados de uma tabela, o comando INSERT é responsável por
inserir linhas na tabela, já o DELETE exclui linhas de uma tabela e o UPDATE, atualiza uma
ou mais linhas de determinada tabela.
2.2.4 MySQL
O MySQL é um dos SGBDs mais utilizado no mundo todo, em especial em por
usuários do sistema operacional Linux. De acordo com Soares (2001), o MySQL é uma
ferramenta poderosa, com alto nível de segurança e ainda com a vantagem de ser fácil de usar.
Outras vantagens que esse SGBD apresenta são o fato de ele ser gratuito e ainda por estar
disponíveis em várias plataformas computacionais, tais como: Windows, Linux, MacOS, IBM
AIX, Sun Solaris entre outros.
Já Niederauer (2005) reforça a idéia da grande utilização do MySQL
principalmente em aplicações Web. Para o autor o MySQL “[...] é um SGBD (Sistema de
Gerência de Banco de Dados) relacional que utiliza a linguagem padrão SQL (Structured
31. 30
Query Language), e é largamente utilizado em aplicações Web. É o mais popular entre os
bancos de dados com código-fonte aberto.”(NIEDERAUER, 2005, p.6).
A sua maior atratividade, de acordo com Niederauer (2005) é o fato de que o
MySQL é uma tecnologia complexa a um custo baixo. Suas principais características que
fazem com que ele seja tão bem divulgado mundialmente são a sua grande velocidade, sua
escalabilidade e, sobretudo sua confiabilidade. Algumas dessas vantagens estão citadas a
seguir:
· número ilimitado de utilização de usuários simultâneos;
· capacidade de manipulação de tabelas com mais de 50.000.000 de registros;
· alta velocidade de execução de comandos;
· fácil e eficiente controle de privilégios de usuários. (NIEDERAUER, 2005,
p.6).
No site oficial da MySQL AB (2008), estão destacados as principais
características do MySQL, que são a de trabalhar com grande volume de dados,
disponibilizando-os a todos que necessitam deles a qualquer momento, com a vantagem de
que o SGBD é disponibilizado à custo zero. Outra vantagem é que o MySQL permite o acesso
das principais linguagens de programação, tais como o PHP, Java, Delphi.
Criada por David Axmark, Allan Larsson e Michael Widenius, a empresa MySQL
AB detém a marca MySQL, do domínio mysql.com e ainda do código fonte do MySQL
Server. Atualmente, segundo o site da MySQL AB, nos dias atuais, o MySQL é o SGBD de
código aberto mais utilizado no mundo todo, chegando a ultrapassar a marca dos 6 milhões de
instalações. Dentre os grandes usuários do SGBD, a empresa destaca a NASA, Yahoo,
Motorola, entre outras.
2.3 ORIENTAÇÃO A OBJETOS
A Orientação a Objetos, de acordo com Bezerra (2002) é um novo paradigma1 na
modelagem e construção de sistemas.
1 “[...] forma de abordar um problema.” (BEZERRA, 2002, p. 5).
32. 31
O paradigma da orientação a objetos visualiza um sistema de software como uma
coleção de agentes interconectados chamados objetos. Cada objeto é responsável por realizar
tarefas específicas. É através da interação entre objetos que uma tarefa computacional é
realizada. (BEZERRA, 2002, p. 6).
Outra definição de Orientação a Objetos pode ser:
“A Orientação a Objetos (OO) é uma técnica de programação que se baseia na
construção e utilização de objetos. Um objeto, ao combinar dados e operações específicas
delimita um conjunto particular de funcionalidades ou responsabilidades.” (JANDL JUNIOR,
2007, p. 76).
Conforme Jandl Junior (2007), técnicas de orientação a objetos se mostram muito
eficientes, uma vez que define a responsabilidade de cada objeto, permite a reusabilidade e
ainda facilita a modificação e manutenção do sistema.
Bom, falou-se até aqui sobre o que é Orientação a Objetos, mas falta ainda definir
alguns conceitos, como objeto. Um objeto, de acordo com Bezerra (2002) são as coisas
existentes no mundo real, e que são representadas posteriormente na Orientação a Objetos.
Essas coisas podem ser uma pessoa, um livro entre inúmeras outras.
Outro conceito fundamental para o entendimento de OO é de classe, que pode ser
assim definido:
Uma classe é um modelo para um novo tipo de objeto que pode ser definido pelo
programador, que relaciona suas características e comportamentos (funcionalidades)
e que pode representar uma entidade real ou abstrata. Sendo assim, são utilizadas
classes para definir novos tipos de objetos. (JANDL JUNIOR, 2007, p. 76).
Com a definição acima podemos perceber que classe é algo como uma forma,
onde se pode construir objetos, que herdam características dessa classe, mas podem ainda ter
outras que não foram definidas na classe da qual pertencem.
Para que os objetos executem suas operações, é necessário que os mesmos
recebam estímulos para realizar determinadas tarefas. Conforme Bezerra (2002), quando um
objeto recebe um estímulo, pode-se dizer que ele está recebendo uma mensagem solicitando a
realização de alguma tarefa. Dentro de um sistema ocorre a troca de mensagens entre objetos
constantemente, como mostra a figura a seguir:
33. 32
Figura 4 – Troca de mensagens entre objetos.
Fonte: Bezerra (2002)
Outra coisa a ser levada em consideração na Orientação a Objetos é a abstração,
que pode ser assim definido:
“Uma abstração é qualquer modelo que inclui os aspectos mais importantes,
essenciais de alguma coisa, ao mesmo tempo em que ignora os detalhes menos importantes.”
(BEZERRA, 2002, p. 8).
A abstração se torna muito importante então para OO, uma vez que permite focar
na parte importante do projeto, deixando de lado as que não interessam muito ao
desenvolvedor.
Os tipos de abstração encontradas em OO são o encapsulamento, o polimorfismo
e a herança, como podemos observar na ilustração a seguir:
34. 33
Figura 5 – Abstração, encapsulamento, herança e polimorfismo.
Fonte: Bezerra (2002)
Em relação ao encapsulamento, Bezerra (2002, p. 9) o define como sendo “[...]
uma forma de restringir o acesso ao comportamento interno de um objeto”. Isso quer dizer
que para um objeto A pedir colaboração para o objeto B, o requisitante, ou seja, A, não
precisa saber como B vai realizar o processo, basta saber se ele pode ou não realizar tal tarefa.
Já o polimorfismo “[...] indica a capacidade de abstrair várias implementações
diferentes em uma única interface.” (BEZERRA, 2002, p.10). Isso significa que um objeto
pode fazer solicitações para outros objetos semelhantes, embora esses implementem sua
interface1 de formas variadas.
E finalmente a herança, que “[...] facilita o compartilhamento de comportamento
comum entre um conjunto de classes semelhantes. Além disso, as diferenças ou variações de
uma classe em particular podem ser organizadas de forma mais clara”. (BEZERRA, 2002,
p.10).
2.3.1 Análise Orientada a Objetos
A análise é um processo muitíssimo importante para a concepção de bons
sistemas de informação, uma vez que é nesse processo que se ocorre todo o processo de
investigação do problema a ser solucionado pelo sistema. De acordo do Wazlawick (2004),
muitos problemas são solucionados antes da implementação do software, fazendo-se uso de
1 “[...] a interface de um objeto é o que ele conhece e o que ele sabe fazer, sem descrever como o objeto o
conhece o faz. (BEZERRA, 2002, p. 9)
35. 34
uma boa análise do mesmo. O tempo “perdido” na análise na maioria das vezes é bem menor
do que o tempo gasto para solucionar problemas no software depois de pronto.
A análise orientada a objetos, conforme Yourdon (1999, p. 7) é um modelo que
“[...] retrata objetos que representam um domínio de aplicação específico, juntamente com
diversos relacionamentos estruturais e de comunicação. [...].”
O modelo de AOO serve para dois propósitos:
Primeiro, para formalizar a “visão” do mundo real dentro do qual o sistema de
software será construído. Ele estabelece os objetos que servirão como as principais
estruturas organizacionais do sistema de software, bem como as principais estruturas
organizacionais que o mundo real impõe em qualquer sistema de software
construído naquele domínio de aplicação.
Em segundo lugar, o modelo de AOO estabelece a maneira pela qual um dado
conjunto de objetos colabora para executar o trabalho do sistema de software que
está sendo especificado. Essa colaboração é representada no modelo como um
conjunto de conexões de mensagens que mostram como cada objeto se comunica
com os demais. (YOURDON, 1999, p. 7-8).
A modelagem orientada a objetos, de acordo com Yourdon (1999), está dividida
em 5 camadas, que são: no primeiro nível a camada de Classes e Objetos, no segundo
camada de atributos, em seguida a de serviços, estruturas e assuntos.
Entende-se por objeto em AOO como sendo “[...] abstrações de conceito do
domínio de aplicação do mundo real. Esta camada representa as bases do modelo de AOO
como um todo”. (YOURDON, 1999, p. 8). Na figura a seguir há a analogia entre uma pessoa
e um objeto, ou seja, como o objeto pessoa poderia ser representado em AOO, onde menina
seria um objeto do tipo pessoa, que seria composto por membros:
36. 35
Figura 6 – Analogia entre pessoa e objeto
Fonte: Yourdon (1999)
2.3.2 UML
2.3.2.1 Definição
A UML é uma linguagem gráfica muito utilizada mundialmente para a elaboração
de sistemas que vão desde os mais simples até os mais complexos. Uma definição mais
precisa sobre UML pode ser dada como:
A UML (Unified Modeling Language) é uma linguagem-padrão para elaboração da
estrutura de projetos de software. A UML poderá ser empregada para a visualização,
a especificação, a construção e a documentação de artefatos que façam uso de
sistemas complexos de software. (BOOCH, 2000, p. 13).
37. 36
Ainda conforme Booch (2000), esta linguagem se destina a modelagem de
sistemas que vão desde softwares corporativos baseados na Internet1 até programas embutidos
com grande grau de complexidade.
Na visão de Fowler (2000), a UML é:
“[...] uma linguagem de modelagem; não um método. A maioria dos métodos
consiste, pelo menos e, princípio, de uma linguagem de modelagem e de um
processo. A linguagem de modelagem é a notação (principalmente gráfica)
utilizada por métodos para expressar projetos. O processo é a sugestão de quais
passos a serem seguidos na elaboração de um projeto.” (FOWLER, 2000, p. 19)
Também se pode definir UML como sendo “[...] uma linguagem visual para
modelar sistemas orientados a objetos. Isso quer dizer que a UML é uma linguagem
constituída de elementos gráficos (visuais) utilizados na modelagem que permitem representar
os conceitos do paradigma da orientação a objetos.” (BEZERRA, 2002, p. 58).
Na definição acima podemos perceber a importância do uso da UML para a
criação de sistemas orientados a objetos, já que esta linguagem nos permite modelar
visualmente tais sistemas, facilitando em muito todo o processo de criação.
Já na visão de Soares (2001), a UML é uma linguagem que se destina à
estruturação de projetos. De acordo com o autor, a UML pode ser utilizada em vários tipos e
tamanhos de projetos, tornando todo o processo transparente e criando uma organização que,
sem a utilização de tal linguagem, seria difícil, se não impossível de se conseguir.
Com a UML você pode especificar, visualizar, construir e documentar todo o
sistema a ser desenvolvido. Um dos principais objetivos da UML é tornar todo o
processo de desenvolvimento totalmente transparente e organizado, permitindo que
várias pessoas ou até mesmo vários grupos trabalhem de forma sincronizada e com
menor perda de tempo possível, pois está tudo lá; desde a definição das classes até
os casos de uso do sistema. (SOARES, 2001, p. 16).
1 A Internet poder ser definida como sendo “[...] um conjunto de redes de computador interligadas pelo
mundo inteiro, que têm em comum um conjunto de protocolos e serviços, de forma que os usuários a ela
conectados possam usufruir serviços de informação e comunicação de alcance mundial.” (MARCONDES, 2001,
p. 2).
38. 37
Fica evidente que a UML é peça fundamental para a o desenvolvimento de
projetos, uma vez que ela se destina a facilitar tanto o próprio desenvolvimento quanto o
entendimento do mesmo posteriormente, inclusive por pessoas que não participaram do
processo de desenvolvimento.
Booch (2000) nos lembra que a UML é somente uma linguagem, que se torna um
elemento de um processo de desenvolvimento de sistemas. A UML facilita o entendimento de
um sistema, embora que seja necessária a criação de vários modelos e que esses estejam
interconectados, possibilitando o entendimento de qualquer aspecto do sistema envolvido. A
linguagem UML indica como se cria e se lê modelos de sistemas, porém esta não sugere quais
e nem quando os modelos devem ser criados, pois “[...] essa tarefa cabe ao processo de
desenvolvimento de software.” (BOOCH, 2000, p. 13).
2.3.2.2 Histórico da UML
De acordo com Soares (2001), a UML se originou em função da necessidade de
técnicas que fossem mais adequadas para a especificação de sistemas de grande porte. Na
época havia três técnicas, Booch, OOSE e OMT, que a partir de então começaram a caminhar
em uma única direção. Os responsáveis por tais técnicas eram Grady Booch, Ivar Jacobson e
James Rumbaugh.
Em meados dos anos 90, como nos diz Soares (2001), Booch, Jacobson e
Rombaugh resolveram unir esforços e a partir daí criar uma nova técnica, que seria única e
abrangente, ou seja, contendo os pontos fortes de cada técnica e eliminando seus pontos
fracos.
No entender de Booch (2000), no início do projeto de unificação foram traçados
três objetivos:
· Permitir a modelagem de sistemas utilizando técnicas de orientação à
objetos;
· Auxiliar nos projetos de grande complexidade;
· Fazer uma única linguagem de programação que fosse entendida tanto por
pessoas quanto por computadores.
39. 38
Surge então, no mês de outubro de 1995, um desenho do que seria a versão 0.8 da
UML. Posteriormente houve a cooperação de várias empresas mundialmente conhecidas para
um aperfeiçoamento da UML, dentre essas empresas, Soares (2001) destaca a Rational,
Microsoft, Oracle, IBM, HP entre outras. A versão 1.0 da UML já é consagrada como uma
linguagem bem-definida e poderosa.
A versão 1.1 da UML surgiu no ano de 1997 e a OMG a adota como linguagem
padrão para modelagem. Em 1998 foi lançada a versão 1.2 e no final deste mesmo ano, a
versão 1.3.
2.3.2.3 Diagramas da UML
Na UML são empregados vários diagramas, a fim de possibilitar a visualização
dos modelos que estão sendo construídos sob diferentes perspectivas. Para um melhor
entendimento, podemos ver a definição do autor sobre o termo diagrama:
“Um diagrama é uma apresentação gráfica de um conjunto de elementos,
geralmente representados como um gráfico conectado de vértices (itens) e arcos
(relacionamentos).” (BOOCH, 2000, p. 89).
No todo são nove os diagramas que compõe a UML, e estes estão divididos em
dois grupos: os diagramas estruturais, que servem para visualizar e documentar os aspectos
estáticos do sistema, e os comportamentais, que diferem dos anteriores por tratarem dos
aspectos dinâmicos do sistema. Fazem parte do grupo de diagramas estruturas, conforme
Booch (2000) os seguintes digramas:
40. 39
Figura 7 – Diagramas da UML
Fonte: Bezerra(2002)
· Digrama de classes de acordo com Booch (2000) são os diagramas
mais facilmente encontrados em modelagens de sistemas orientados a
objetos. “Um digrama de classes mostra um conjunto de classes,
interfaces e colaborações e seus relacionamentos.” (BOOCH, 2000, p. 94).
· Diagrama de objetos são utilizados para ilustrar “[...] a estrutura de
dados, registros estáticos de instâncias dos itens encontrados nos digramas
de classes.” (BOOCH, 2000, p. 94).
· Diagrama de componentes esse diagrama, conforme Booch (2000)
serve para ilustrar os componentes e o relacionamento dos mesmos.
· Diagrama de implantação “Um diagrama de implantação mostra um
conjunto de nós1 e seus relacionamentos.” (BOOCH, 2000, p. 94).
Já em se tratando de diagramas comportamentais estão incluídos nesse grupo, de
acordo com Booch (2000):
1 “Um nó é um elemento físico que existe em tempo de execução e representa um recurso
computacional, geralmente tendo pelo menos alguma memória e, freqüentemente, capacidade de
processamento.” (BOOCH, 2000, p. 356).
41. 40
· Diagrama de casos de uso é muito importante para organizar e modelar
os componentes de um sistema. “Um diagrama de caso de uso mostra um
conjunto de casos de uso e atores (um tipo especial de classe) e seus
relacionamentos.” (BOOCH, 2000, p. 95).
· Diagrama de seqüência “Um diagrama de seqüência é um diagrama de
interação que dá ênfase à ordenação temporal de mensagens.” (BOOCH,
2000, p. 95). Isso significa que ele trata dos objetos e das mensagens
enviadas e recebidas pelos mesmos.
· Diagrama de colaboração esse diagrama trata da organização estrutural
dos objetos, que de acordo com Booch (2000), enviam e recebem
mensagens. “Um diagrama de colaboração mostra um conjunto de objetos,
as conexões existentes entre esses objetos e as mensagens enviadas e
recebidas pelos objetos.” (BOOCH, 2000, p. 95).
· Diagrama de gráfico de estados esses diagramas enfatizam o
comportamento de um objeto, que é alterado por eventos. “Um diagrama
de gráfico de estados mostra uma máquina de estados, que consiste de
estados, transições, eventos e atividades.” (BOOCH, 2000, p. 95).
· Diagrama de atividades diagrama utilizado para mostrar o fluxo de
atividades que ocorrem em um sistema. “Uma atividade mostra um
conjunto de atividades, o fluxo seqüencial ou ramificado de uma atividade
para outra e os objetos que realizam ou sofrem ações.” (BOOCH, 2000, p.
95).
2.3.3 Programação Orientada a Objetos
Entende-se por Programação Orientada a Objetos como sendo “[...] um paradigma
de programação de computadores onde se usam classes de objetos, criados a partir dos
modelos descritos [...], para representar e processar dados usando programas de
computadores.” (SANTOS, 2003, p. 4).
Esses modelos anteriormente mencionados nada mais são que simples
representações de objetos utilizados por pessoas diariamente. De acordo com Santos (2003),
42. 41
eles devem ser abstraídos do mundo computacional, ou seja, independem do uso ou não de
computadores para sua existência e utilização.
Modelos podem conter operações ou procedimentos que, segundo Santos (2003),
são comandos encarregados de processar dados contidos no mesmo. Há ainda a possibilidade
da criação de modelos em que só encontremos dados ou somente operações, embora que seja
interessante não trabalhar somente com dados, mas também com operações sobre eles. Já os
que possuam somente operações fazem mais sentido de existirem e são chamados de
bibliotecas de operações.
Na programação orientada a objetos ainda podemos contar com o
encapsulamento, que é “a capacidade de ocultar dados dentro de modelos, permitindo que
somente operações especializadas ou dedicadas manipulem os dados ocultos [...]” (SANTOS,
2003, p. 6). Na verdade, de acordo com autor, o encapsulamento deve ser sempre levado em
consideração por um programador que se utiliza de uma linguagem orientada a objetos.
Outra coisa importante na programação orientada à objetos é a utilização de
classes, que “[...] são estruturas das linguagens de programação orientadas a objetos para
conter, para determinado modelo, os dados que devem ser representados e as operações que
devem ser efetuadas com esses dados”. (SANTOS, 2003, p. 14). O autor ainda nos lembra da
importância do cuidado na hora da nomeação da classe, pois esta deve ser fácil de lembrar e
ainda com alguma associação ao modelo em que está sendo utilizada.
Uma melhor definição de classe é representada abaixo:
Classes são escritas com os recursos e regras da linguagem de programação
orientada a objetos para implementação dos modelos, mas em muitos casos as
classes são somente moldes ou formas que representam os modelos abstratamente.
Para representação dos dados específicos usando classes deste tipo será necessária a
criação de objetos ou instâncias desta classe. Um objeto ou instância é uma
materialização da classe, e assim pode ser usado para representar dados e executar
operações. Para que os objetos ou instâncias possam ser manipulados, é necessária a
criação de referências a estes objetos, que são basicamente variáveis do “tipo” da
classe (SANTOS, 2003, p. 14)
Já os métodos, de acordo com Santos (2003), são as operações que se encontram
mantidas numa classe e os dados contidos na classe são seus campos ou atributos.
43. 42
2.4 JAVA
2.4.1 Conceitos
A linguagem de programação Java é mundialmente conhecida pelos fatos de ser
orientada a objetos e de ser multiplataforma. No entender de Niemeyer (2000) os programas
criados nessa linguagem são compilados e interpretados. Os códigos-fontes escritos em Java
são transformados em instruções binárias, sendo compilados em formato comum,
independente da plataforma em que será executado.
Como o Java é orientado a objetos, unidade essencial do código são as classes,
que podem ser definidas como:
“[...] componentes da aplicação que mantêm código executável e dados. As classes
compiladas da Java são distribuídas em formato binário universal, que contém o
código de bytes da Java e outras informações da classe. As classes podem ser
mantidas separadamente e armazenadas em arquivos ou pacotes em um sistema
local ou servidor de rede1. As classes são localizadas e carregadas dinamicamente na
runtime, quando são exigidas por uma aplicação.” (NIEMEYER, 2000. p. 6).
Já para Sierra e Bates (2007, p. 25), em Java a classe é:
“[...] é o projeto de um objeto. Ela informa à máquina virtual como criar um objeto
desse tipo específico. Cada objeto criado a partir dessa classe terá seus próprios
valores para variáveis de instância da classe. Por exemplo, você pode usar a classe
Button para criar vários botões diferentes, e cada botão poderá ter sua própria cor,
tamanho, forma, rótulo e assim por diante”.
Apesar da semelhança de sintaxe com C e o C++, segundo Niemeyer (2000), essa
aparente similaridade pára por aí. Na verdade, em alguns aspectos ela se assemelha mais com
o Smalltalk e Lisp do que com as linguagens de programação C e C++. Podemos ter uma
idéia da comparação da Java com outras linguagens de programação na figura a seguir:
1 Redes de Computadores é, de acordo com Tanenbaum (1997, p. 2), “[...] um conjunto de computadores
autônomos interconectados.”
44. 43
Figura 8 – Comparação entre Java e outras linguagens
Fonte: Niemeyer, 2000.
Observando-se a figura anterior, podemos ver que a linguagem de programação
Java é a única dentre as apresentadas que consegue ter um equilíbrio nos três pilares que são a
velocidade, segurança e a portabilidade.
Os códigos Java, de acordo com Sierra e Bates (2007) podem ser escritos em
qualquer editor de texto, como o bloco de notas do Windows, por exemplo, desde que seja
atribuída a eles a extensão correta no nome do arquivo. Isso significa que o desenvolvedor
não precisará desembolsar dinheiro para adquirir um programa específico para o
desenvolvimento de seus aplicativos e ainda gera a facilidade de poder desenvolver os
códigos em outros computadores que contém com um simples editor de texto, coisa que
praticamente todos os computadores atuais têm. Porém vale lembrar que há muitos ambientes
de desenvolvimento Java disponíveis gratuitamente, como o Netbeans e o Eclipse. Esses
programas facilitam a vida do programador por indicarem erros de sintaxe no código-fonte,
apresentar uma interface amigável e com inúmeros recursos e ainda permitirem o teste e
compilação dos códigos, sem a necessidade de recorrer ao prompt de comando.
Porém, apesar dessa aparente simplicidade quanto ao uso de editores de texto para
a programação, há a necessidade da compilação do código e depois, para que esse código seja
executado em determinado equipamento, é necessário que este tenha uma Máquina Virtual
para interpretar esse código. Podemos perceber isso no trecho abaixo:
Como você sabe, o mecanismo por trás de todo aplicativo Java (ou applet, servlet
etc) é a JVM.
45. 44
Uma vez que você tenha compilado seu código-fonte Java em um (ou mais)
arquivos de classe e, opcionalmente, incluído em um arquivo JAR (Java Archive,
repositório de arquivos Java), a JVM transforma os arquivos de classe (mais
precisamente, o código de byte nos arquivos de classe) no código de máquina para a
plataforma que está executando a JVM. A JVM também é responsável por fornecer
segurança, alocar e não alocar memória, e gerenciar linhas de execução. É ela que
faz seus programas Java funcionarem, por assim dizer. (MUCHOW, 2004, p. 5).
Ainda, segundo Johnson (2007), quando compilamos um programa escrito em
Java, gera-se um bytecode1, que é lido por um interpretador chamado de Máquina Virtual
Java, ou simplesmente, JVM. Para que um programa desenvolvido em Java rode num
equipamento, é necessário que este tenha a JVM adequada ao seu sistema operacional
instalada, pois é esta que vai traduzir para a linguagem de máquina em tempo de execução.
Com isso, podemos concluir a importância na Máquina Virtual, ou JVM, para a
execução das aplicações desenvolvidas em Java. Também se percebe que a Máquina Virtual
está intimamente relacionada à plataforma em que está sendo executada, ou seja, diferentes
sistemas operacionais utilizam diferentes Máquinas Virtuais desenvolvidas para os mesmos,
mas que consigam interpretar o código de forma semelhante, possibilitando assim que uma
aplicação, por exemplo, que foi desenvolvido para o sistema operacional Windows, seja
executado perfeitamente em outro sistema operacional como o Linux ou Mac OS.
Alguns detalhes devem ser lembrados no desenvolvimento de um aplicativo Java,
como Mecenas (2003) nos alerta. Devemos no lembrar que o Java é “case sensitive”, ou seja,
o Java diferencia maiúsculas de minúsculas. Todo programa Java deve ter um método público
chamado “main”, pois é nesse método em que o código começa a ser executado. Há outras
características especiais citadas pelo autor, mas que não serão abordados no presente
momento.
2.4.2 Histórico
Conforme Jandl Junior (2007) a história do Java se deu início no ano de 1991,
com um pequeno grupo de desenvolvedores da Sun Microsystems. Esse grupo se denominava
Green e tinham como objetivo criar uma nova geração de computadores, que seriam portáteis,
1 É um código intermediário que a JVM irá interpretar.
46. 45
inteligentes e com grande capacidade de comunicação entre si. Para que o projeto fosse bem
sucedido, optou-se por criar uma nova plataforma de desenvolvimento, que gerasse um
software com a capacidade de ser utilizado em vários tipos de equipamentos diferentes. Num
primeiro momento, foi escolhida a linguagem de programação C++, tendo em vista que os
integrantes do grupo já tinham experiência com essa linguagem.
A idéia de utilização do C++ durou pouco, pois essa era complicada de utilizar e
ainda não oferecia todos os recursos necessários para o desenvolvimento do projeto. Surgiu
então, por parte de James Gosling, a idéia de criar uma nova linguagem de programação, que
fosse portátil, fácil de programar e simples. Segundo Jandl Junior (2007), surgiu então a Oak,
uma linguagem de programação interpretada. Por problemas de copyright1, a nova linguagem
deveria mudar de nome, passando então para o seu nome atual, Java.
No início o Java não era muito conhecido e nem tinha nenhum uso específico. De
acordo com Jandl Junior (2007), foi em 1994, com o advento da internet, que o Java começa a
ser conhecido e utilizado. Em 1996 já se podia fazer download de pequenas aplicações Java
denominadas applets.
Em 1996 a Sun disponibiliza gratuitamente um conjunto de ferramentas para o
desenvolvimento de aplicações Java, surgindo assim o JDK 1.02. Em relação às plataformas o
autor nos diz:
As plataformas inicialmente atendidas foram: Sun Solaris e Microsoft Windows
95/NT. Uma vez que a especificação da linguagem e do ambiente de execução
também foram colocados publicamente disponíveis, progressivamente foram
aparecendo kits para outras plataformas, tais como IBM OS/2, Linux e Apple Mac.
(JANDL JUNIOR, 2007, p. 21)
Como vimos, em 1996 o Java passou de uma linguagem desconhecida e sem uso
específico para uma linguagem mundialmente conhecida, com utilização em vários sistemas
operacionais. Sobre o sucesso que o Java tem atualmente, Johnson (2007) acrescenta que isso
se deve principalmente à portabilidade do código.
Outro fato curioso sobre a história do Java é a numeração da versão. De acordo
com Sierra e Bates (2007), essa numeração que acompanha o nome tem muito a ver com
questões de marketing. Por exemplo, o Java 1.5, logo após ser lançado foi renomeado para
1 Refere-se a direitos autorais.
47. 46
Java 5, mas no kit do desenvolvedor o número da versão é 1.5. Essa versão ainda pode ser
encontrada com os nomes de Java 5.0 ou ainda de Tiger. Então o Java saltou da versão 1.4
diretamente para a versão 5.0, sem passar pelas versões 3.0 ou 4.0, o que é realmente
estranho. O Java encontra-se atualmente na versão 6.
2.4.3 Interfaces Gráficas do Java
O Java “[...] oferece capacidades únicas no desenvolvimento de aplicações
gráficas que, sem modificação ou recompilação, podem ser executados em diferentes
ambientes gráficos, o que é uma vantagem significativa, além das facilidades de seu
desenvolvimento.” (JANDL JUNIOR, 2007, p.148). Isso significa que a interface gráfica dos
programas desenvolvidos em Java se adapta a maioria dos sistemas operacionais atuais.
Em se tratando da interface gráfica das aplicações desenvolvidas em Java, estas
podem ser construídas basicamente por dois grupos de ferramentas, o AWT (Abstract
Window Toolkit) e o Swing.
O AWT, de acordo com Mecenas (2003) é um conjunto de ferramentas de janelas
abstratas, que foi desenvolvida levando em consideração as metas de portabilidade dos
programas Java.
O segredo é que o AWT executa apenas as funções comuns a todos os sistemas de
janelas. Isso equivale dizer, entretanto, que os componentes do pacote java.awt estão
diretamente relacionados com as capacidades gráficas da plataforma hospedeira.
Dessa forma, um mesmo programa Java pode apresentar aparências diversas,
quando executado em diferentes plataformas. (MECENAS, 2003, p. 169).
De acordo com Jandl Junior (2007), o AWT é bem robusto e sua biblioteca
implementa um mecanismo peer-to-peer, onde cada classe corresponde a um componente do
AWT, acessando os componentes nativos de cada sistema operacional.
O aspecto positivo disso é que o uso dos componentes de diferentes plataformas é
facilitado por esta API Java, tornando transparentes as diferenças entre os sistemas
operacionais. Uma aplicação AWT, que contém um botão, usará o componente
nativo equivalente do sistema onde a aplicação é executada. Mesmo que a aparência
48. 47
do componente apresente ligeira diferença, o comportamento e funcionalidade
durante a operação serão os mesmos.
No entanto, isso exige um mecanismo razoavelmente complexo e pesado de troca de
mensagens entre o sistema operacional e a JVM, o que reduz a performance dos
componentes AWT (daí serem chamados de componentes pesados ou heavy-weight
components). Além disso, a quantidade de componentes disponíveis é relativamente
pequena e a construção de novos componentes se torna complexa ou dependente da
plataforma. (JANDL JUNIOR, 2007, p.149).
Por se tratar de componentes relativamente pesados, como afirma Mecenas
(2003), o AWT foi sendo substituído pelos componentes Swing, que além de serem mais
leves, têm a vantagem de serem mais flexíveis com maior portabilidade.
Os componentes Swing, segundo Jandl Junior (2007), são 100% Java, liberando
esses das restrições de cada plataforma e são considerados componentes leves, ou lightweight
components. Suas principais características são a grande capacidade de configuração, que
inclui a possibilidade de mudança da aparência visual dos programas, recursos de
acessibilidade a portadores de deficiências, pacote de classes para desenho 2D entre outras.
2.4.4 Acesso a Banco de Dados
Como a maior parte dos aplicativos desenvolvidos tem o intuído de armazenar,
manipular e recuperar dados, a linguagem de programação usada deve ter recursos e
ferramentas que auxiliem na conexão do sistema com o banco de dados.
No entender de Mecenas (2003), os bancos de dados atuais podem ser acessados
praticamente por sistemas desenvolvidos em qualquer linguagem, já que existem ferramentas
que auxiliam nesse processo como o ODBC (Open Database Connectivity).
O Java conta com um conjunto de ferramentas para acesso a interface ODBC,
conhecida como JDBC. O JDBC, de acordo com Mecenas (2003, p. 245) “[...] foi concebido
para oferecer acesso universal a dados, para programas escritos em Java”.
Já no entender de Jandl Junior (2007), o JDBC é uma API com componentes
necessários para o acesso aos SGBDRs por uma aplicação Java. Ela é “[...] considerada uma
das APIs mais importantes do Java, pois na prática é difícil imaginar uma aplicação de cunho
corporativo que não necessite armazenar, de modo organizado e confiável, grandes
quantidades de dados.” (JANDL JUNIOR, 2007, p. 336).
49. 48
Na figura que segue, podemos perceber que o JDBC pode acessar tanto dados em
um SDBD local quanto num remoto:
Figura 9 – Funcionamento do JDBC.
Fonte: Jandl Junior, 2007.
Diante disso podemos perceber a importância de tal ferramenta para facilitar o
acesso ao banco de dados através de aplicativos desenvolvidos com a linguagem de
programação Java.
2.4.5 Subdivisões do Java
A plataforma Java tem uma característica interessante, ela se subdivide em três
categorias, cada qual destinada a um tipo de plataforma de hardware.
De acordo com Jandl Junior (2007), o Java está organizado em três categorias, as
quais são: J2ME (Java Micro Edition), J2SE (Java Standard Edition) e J2EE (Java Enterprise
Edition). Johnson (2007) ainda nos fala de outra categoria, o Java Card.
50. 49
Figura 10 – Subdivisões do Java
Fonte: Johnson, 2007.
2.4.5.1 Java Standard Edition
O J2SE ou Java Standard Edition, segundo Johnson, é a plataforma geralmente
instalada em microcomputadores comuns, ou seja, desktops.
Sobre o Java Standard Edition Jandl Junior (2007, p. 22) nos diz:
“Integra os elementos padrão plataforma e permite o desenvolvimento de
aplicações de pequeno e médio porte. Inclui todas as APIs consideradas de base, além da
máquina virtual padrão”.
2.4.5.2 Java Enterprise Edition
O Java Enterprise Edition, ou J2EE é, conforme Jandl Junior (2007), voltada para
o desenvolvimento de aplicações corporativas complexas. Johnson complementa:
J2EE é a maior plataforma Java. Nela são definidos alguns padrões de
desenvolvimento de software. É multicamada e baseada em componentes. Os
programas são executados em servidores de aplicações, sendo essa plataforma usada
principalmente para aplicações corporativas. (JOHNSON, 2007, p. 26)
As definições para o J2EE vão muito não param por aí. Para Alur, Crupi e Malks
(2004), o Java Enterprise Edition serve para a criação de softwares distribuídos. Essa versão é
uma unificação de todos os outros padrões e APIs relacionados a empresas.
51. 50
De acordo com Alur, Crupi e Malks (2004), o J2EE apresenta muitas vantagens
para as empresas, das quais se destaca:
· O estabelecimento de padrões em diferentes áreas de uma empresa que
estejam utilizando algum recurso computacional. Esses padrões podem ser
desde conexão com o banco de dados até a definição de protocolos de
comunicação;
· A possibilidade de desenvolvimento de softwares bem implementados;
· Diminuição do tempo para o lançamento do produto;
· Aumento da produtividade do programador.
Através desses pontos anteriormente citados podemos perceber que o J2EE é de
grande valia para o desenvolvimento de sistemas que irão rodar em uma rede de
computadores local, ou ainda na Internet.
Segundo Muchow (2004) o J2EE tem suporte interno para servlets1, JSP2 e XML.
Pode-se concluir então que o J2EE é amplamente utilizado para desenvolvimento de sistemas
que devem rodar via web.
2.4.5.3 Java Micro Edition
De acordo com Johnson (2007), o J2ME foi lançado em 1999 e veio substituir
outra tecnologia lançada anteriormente pela Sun, o Personal Java, que era voltado a
dispositivos móveis, mas que não funcionava muito bem em aparelhos com pouco poder
computacional, como celulares. Como esses dispositivos são muito limitados em recursos, o
J2ME também possui um menor número de recursos que as versões J2SE e o J2EE.
Como existem diferenças entre os recursos disponíveis nos dispositivos móveis, o
J2ME foi dividido em dois tipos de configuração, o CLDC e o CDC. Conforme Muchow
1 “Um servlet é um componente web de tecnologia Java, gerenciado por um container e capaz de gerar
conteúdo dinâmico.” (JANDL JUNIOR, 2007, p. 473).
2 “[...] JSP é a junção de elementos Java com código HTML por meio de marcações semelhantes ao
XML.” (JANDL JUNIOR, 2007, p. 556).
52. 51
(2004, p. 2), a configuração “define os recursos da linguagem Java e as bibliotecas Java
básicas da JVM para essa configuração em particular”.
Figura 11 – Diferenças entre CDC e CLDC
Fonte: Johnson, 2007.
Essa divisão é feita baseando-se nos recursos disponíveis no dispositivo, tais
como a quantidade de memória, tamanho e resolução da tela, e ainda, de acordo com Muchow
(2004), no tipo de conectividade e principalmente, no poder de processamento.
Os dispositivos que se enquadram no CDC (Configuração de Dispositivo
Conectado) são aqueles que têm menos limitações de recursos, pois conforme o autor, estes
dever possuir:
· 512 kilobytes (no mínimo) de memória para executar o Java.
· 256 kilobytes (no mínimo) de memória para alocação de memória em tempo de
execucao.
· Conectividade de rede, largura de banda possivelmente persistente e alta
(MUCHOW, 2004, p. 4).
Olhando para os requisitos acima, pode-se imaginar que a maioria dos atuais
dispositivos móveis se enquadrem no mesmo, porém é importante lembrar que pelo fato de
que esses aparelhos apresentem tamanho muito pequeno, há muitas limitações, deixando uma
grande quantidade de equipamentos para o outro perfil, o CLDC (Configuração de
Dispositivo Conectado Limitado). Os requisitos para estes dispositivos são bem mais fáceis
de serem alcançados, pois são os seguintes:
53. 52
· 128 kilobytes de memória para executar o Java.
· 32 kilobytes para alocação de memória em tempo de execucao.
· Interface restrita com o usuário.
· Baixo poder, normalmente alimentado por bateria.
· Conectividade de rede, normalmente dispositivos sem fio com largura de banda
baixa e acesso intermitente. (MUCHOW, 2004, p. 4).
Fica claro a partir da comparação das duas configurações as diferenças de
requisitos para que um dispositivo móvel se enquadre em um ou outra categoria de
configuração. Mas Muchow (2004) nos lembra que alguns dispositivos como o PDA, celular,
pager entre outros se encaixaram na categoria do CLDC, pois todos apresentam características
comuns à essa categoria. Porém, um PDA tem tamanho de tela bem superior ao celular, bem
como poder de processamento maior. Para tratar desse problema, a Sun criou o conceito de
perfil no Java Micro Edition.
Perfil pode ser entendido como uma extensão de uma configuração. De acordo
com Muchow (2004), ao perfil cabe fornecer bibliotecas que serão utilizadas para o
desenvolvimento de um aplicativo para um dispositivo em particular. O perfil é definido pelo
MIDP, que de acordo com o autor é:
“[...] MIDP (Mobile Information Device Profile, perfil de dispositivo de informação
móvel) define APIs para componentes, entrada e tratamento de eventos de interface
com o usuário, armazenamento persistente, interligação em rede e cronômetros,
levando em consideração as limitações de tela e memória dos dispositivos móveis”.
(MUCHOW, 2004, p. 5).
A fim de tornar mais transparente essa idéia de divisão do Java Micro Edition,
pode-se observar a figura a seguir:
54. 53
Figura 12 – Perfil e Configuração do J2ME
Fonte: Muchow, 2004.
No Java Micro Edition existe um mecanismo de persistência de dados que é muito
importante para o desenvolvimento de aplicações que necessitem armazenar e recuperar
futuramente informações. Esse mecanismo chama-se Record Management System (sistema de
gerenciamento de registro), ou simplesmente RMS, como é conhecido.
De acordo com Johnson (2007), o RMS é constituído por uma classe chamada
RecordStore, que é responsável pelos métodos de armazenamento, consulta, e também a
exclusão de dados.
Uma definição bem simplificada de RecordStore é dada pelo autor como sendo
um conjunto de registros ou ainda, lugar onde são armazenados esses registros, que são arrays
de bytes.
Uma informação importante acerca do RMS é que uma MIDlet1 pode acessar o
RecordStore criado por outra MIDlet, desde que seja definido isso pelo programador.
1 “Uma MIDlet é um aplicativo Java projetado para ser executado em um dispositivo móvel. Mais
especificamente, uma MIDlet tem como classes Java básicas a CLDC e o MIDP.”(MUCHOW, 2004, p. 23).
55. 54
Figura 13 – Acesso de RecordStore por MIDlets.
Fonte: Johnson, 2007.
2.4.5.4 Java Card
O Java Card é atualmente a menor plataforma Java e segundo Johnson (2007),
possui mais limitações do que o J2ME. O Java Card possibilita que sejam criados programas
que sejam executados em cartões inteligentes, os smart cards.
2.5 COMPUTAÇÃO MÓVEL
2.5.1 Histórico
Ao contrário do que a maioria das pessoas imagina, os dispositivos
computacionais móveis já existem há muitos anos. De acordo com Alvez (2002), o
surgimento desses equipamentos se deu no início da década de 1980. Em 1981 Adam
Osborne lançou o que seria considerado o primeiro microcomputador portátil no mundo, e
56. 55
este se chamavam Osborne-1. Este equipamento era auto-suficiente, pois possuía unidades de
disco, monitor, interface para impressora e modem, e era dotado de um processador de 8 bits
Z-80 e seu sistema operacional era o CP/M.
Na prática, é um pouco de exagero dizer que tal equipamento era portátil, já que o
mesmo pesava aproximadamente 10,5 kg, mas na época, esse peso era considerado pequeno,
comparado com os computadores existentes até então.
O Osborne-1 foi posteriormente substituído pelo Osborne Encore, que conforme
Alvez (2002) era mais compacto e compatível com a linha de computadores mais famosos da
época, o IBM-PC. O antigo monitor CRT foi substituído por um visor de LCD e seu teclado
tinha a possibilidade de ser dobrado, ficando com a aparência de uma bolsa fechada quando o
dispositivo se encontrava fechado.
O primeiro dispositivo realmente pequeno foi o Epson HX-20, que tinha um
pequeno visor com uma resolução de 120 x 32 pixels no modo gráfico. Segundo Alvez
(2002), o aparelho contava ainda com uma pequena impressora matricial, mas tinha sérios
problemas de limitação de hardware, como no armazenamento das informações, que era feito
numa fita cassete. Mesmo com limitações técnicas, o aparelho foi um sucesso.
Outros equipamentos surgiram com maiores recursos de hardware e software,
como:
“[...] o Sharp PC-5000, Epson PX-8, Tandy 100, NEC PC 8201-A e Olivetti M10
(esses três últimos eram na verdade produzidos por uma mesma empresa japonesa
Kyocera). O Sharp PC-5000 rodava o sistema operacional MS-DOS, enquanto o
Epson PX-8 trabalhava com o CP/M.
Esses equipamentos possuíam um visor de cristal líquido com maior capacidade de
apresentação, maior quantidade de memória e aplicativos internos, como o caso do
Epson PX-8 que vinha com o WordStar embutido na ROM. O peso médio girava
em torno de 1,8 Kg.” (ALVEZ, 2002, p. 21).
Como podemos perceber, houve grande avanço no que diz respeito a capacidade e
portabilidade dos equipamentos, mas ainda muito inferiores se comparados aos equipamentos
atuais que tem capacidade de processamento e armazenamento consideravelmente grandes
enquanto seu peso não passa de alguns gramas.
A verdadeira evolução desses equipamentos se deu quando foi criado um
equipamento pequeno o bastante para que coubesse no bolso, e a empresa que conseguiu
tamanha façanha foi a Palm. Como nos indica Alvez (2002), a Palm lançou um equipamento
57. 56
com características dos atuais dispositivos no ano de 1992, e este se chamava Palm Pilot. Esse
dispositivo não possuía teclado e sim uma tela sensível ao toque, que vinha acompanhado de
uma caneta que se utilizava como apontador na tela, possibilitando ainda o reconhecimento da
escrita. O produto já vinha com vários softwares instalados e tinha a capacidade de se
comunicar com o microcomputador.
Paralelamente com os produtos da Palm, foram surgindo outros similares. O
problema é que o sistema operacional da Palm era proprietário. De acordo com Alvez (2002),
a Microsoft percebeu esse problema e desenvolveu um sistema operacional que pudesse ser
utilizado nesses dispositivos. Esse sistema operacional foi chamado de Windows CE, que
possui interface parecida com o sistema desktop e com arquitetura similar ao Windows NT.
Os sistemas operacionais citados acima, o Palm OS e o Windows CE, são os que
dominam o mercado atualmente. Uma curiosidade que não podia ser deixada de lado é que
em alguns produtos da Palm encontramos rodando o sistema operacional Windows CE.
Atualmente, de acordo com Johnson (2007), os dispositivos de computação móvel
podem ser classificados em três grupos, de acordo com seu poder computacional e recursos
que os mesmos disponibilizam ao usuário. No primeiro grupo, com grande poder
computacional (em se tratando de dispositivos móveis) estão os laptops. Num segundo grupo
estão os equipamentos com poder computacional intermediário, ou seja, menor que o primeiro
grupo mas maior que o terceiro. Neste grupo encontram-se os PDAs, como o Palm, equipados
com telas pequenas mas capacidade computacional razoavelmente alta. Já o terceiro grupo é
formado por telefones celulares, que vem evoluindo muito em relação à sua capacidade
computacional e em recursos. Os SmartPhones estão incluídos neste grupo, muito embora
incorporem a maioria dos recursos dos PDAs.
58. 57
Figura 14 – Computação Móvel.
Fonte: Johnson, 2007.
2.5.2 Palm
Os dispositivos da Palm atuais são uma evolução continuada dos seus
antecessores. Atualmente possui hardware com boa capacidade de processamento e
armazenamento, e quase todos têm entrada para cartões de memória, a fim de ampliar a
capacidade de armazenamento de dados.
59. 58
Figura 15 – Palm E2.
Fonte: Submarino, 2008.
O sistema operacional Palm OS continua, segundo Alvez (2002), sendo
proprietário. Juntamente com o sistema operacional, vem instalado um pacote de softwares
muito úteis, como uma agenda eletrônica, calculadora entre outros.
2.5.2.1 Sincronização de dados e aplicativos
Há várias formas de comunicação entre o Palm e outros dispositivos, como
computadores, celulares entre outros, e com isso podendo até acessar a internet. As formas
mais triviais de conectar o Palm com outro dispositivo é através de cabo, Bluetooth,
infravermelho e wireless.
Para que o Palm se comunique corretamente com um microcomputador é
necessário a instalação de um software chamado Palm Desktop, fornecido pela própria Palm.
Por meio desse software, de acordo com Alvez (2002), pode-se inserir arquivos e/ou
programas que serão carregados ou instalados na próxima sincronização do dispositivo. Vale