Pilares De La Programacion

CARACTERÍSTICAS O PILARES DE LA PROGRAMACIÓN ORIENTADO A OBJETOS

ABSTRACCIÓN Mirar el mundo real y convertirlo en mundo software (dominio real y dominio software). Tomamos de la realidad lo más importante se resume en tres cosas: 1. Entidad 2. Comportamiento 3. Características (cuando las características tienen valores decimos que el objeto tiene un estado) Cuando identificamos las 3 cosas realizamos el proceso de abstracción.

El proceso de abstracción permite seleccionar las características relevantes dentro de un conjunto e identificar comportamientos comunes para definir nuevos tipos de entidades en el mundo real. La abstracción es clave en el proceso de análisis y diseño orientado a objetos, ya que mediante ella podemos llegar a armar un conjunto de clases que permitan modelar la realidad o el problema que se quiere atacar. Ignorancia Selectiva  La abstracción nos ayuda a trabajar con cosas complejas  Se enfoca en lo importante  Ignora lo que no es importante (simplifica) Una clase es una abstracción en la que:  Se enfatizan las características relevantes  Se suprimen otras características Una clase debe capturar una y solo una abstracción clave. [1] Principio de Abstracción Mediante la abstracción la mente humana modeliza la realidad en forma de objetos. Para ello busca parecidos entre la realidad y la posible implementación de objetos del programa que simulen el funcionamiento de los objetos reales. Los seres humanos no pensamos en las cosas como un conjunto de cosas menores; por ejemplo, no vemos un cuerpo humano como un conjunto de células. Los humanos entendemos la realidad como objetos con comportamientos bien definidos. No necesitamos conocer los detalles de porqué ni cómo funcionan las cosas; simplemente solicitamos determinadas

acciones en espera de una respuesta; cuando una persona desea desplazarse, su cuerpo le responde comenzando a caminar. Pero la abstracción humana se gestiona de una manera jerárquica, dividiendo sucesivamente sistemas complejos en conjuntos de subsistemas, para así entender más fácilmente la realidad. Esta es la forma de pensar que la orientación a objeto intenta cubrir. [2] Abstracción Denota las características esenciales que distinguen a un objeto de otros tipos de objetos, definiendo precisas fronteras conceptuales, relativas al observador. •

Surge del reconocimiento de similitudes situaciones o procesos en el mundo real.

•

Decide concentrarse en estas similitudes e ignorar las diferencias.

•

Enfatiza detalles con significado para el usuario, suprimiendo aquellos detalles que, por el momento, son irrelevantes o distraen de lo esencial.

•

Deben seguir el "principio de mínimo compromiso", que significa que la interface de un objeto provee su comportamiento esencial, y nada más que eso. Pero también el "principio de mínimo asombro": capturar el comportamiento sin ofrecer sorpresas o efectos laterales. [3]

entre

ciertos

objetos,

Abstracción La abstracción consiste en captar las características esenciales de un objeto, así como su comportamiento. Por ejemplo, los automóviles, ¿Qué características podemos abstraer de los automóviles? O lo que es lo mismo ¿Qué características semejantes tienen todos los automóviles? Todos tendrán una marca, un modelo, número de chasis, peso, llantas, puertas, ventanas, etc. Y en cuanto a su comportamiento todos los automóviles podrán acelerar, frenar, retroceder, etc. [4]

ENCAPSULAMIENTO Otro de los pilares de la orientación a objetos es el encapsulamiento. Para entender este principio veamos un ejemplo práctico: Como todos ustedes se imaginarán, no es necesario ser mecánico de automóviles para poder manejar uno. Si el comprender cómo es el funcionamiento interno del motor, la dirección, los frenos, los cilindros, etc. fuera requisito para poder manejar un automóvil, serían muchos menos los conductores certificados y sería mucho más difícil aprender a manejar. Es más, si a cualquier automotriz se le ocurriera cambiar el funcionamiento interno de alguna de estas cosas, probablemente todos los conductores tendrían que volver a aprender como funciona el nuevo componente interno para poder seguir manejando sin problemas. Por suerte esto no es así, ya que la complejidad interna del funcionamiento de un automóvil está escondida de los conductores (usuarios). Para poder interactuar con el automóvil, éste nos expone una interfaz sencilla y definida, que no cambia nunca por más que

cambien internamente el funcionamiento de sus componentes. Esta interfaz está compuesta por el volante, los pedales, la palanca de cambios, el asiento, etc. De esta forma decimos que el automóvil ha encapsulado su complejidad interna. Principio que establece que los atributos propios de un objeto no deben ser visibles desde otros objetos  Deben ser declarados como privados Permite abstraer al resto del mundo de la complejidad de la implementación interna Permite exponer el estado del objeto sólo a través del comportamiento que le hayamos definido mediante miembros públicos ¿Por qué es útil?  Punto de Control/Validación  Mejor respuesta ante los Cambios [1]

Encapsulamiento El encapsulamiento consiste en unir en la Clase las características y comportamientos, esto es, las variables y métodos. Es tener todo esto es una sola entidad. En los lenguajes estructurados esto era imposible. Es evidente que el encapsulamiento se logra gracias a la abstracción y el ocultamiento. La utilidad del encapsulamiento va por la facilidad para manejar la complejidad, ya que tendremos a las Clases como cajas negras donde sólo se conoce el comportamiento pero no los detalles internos, y esto es conveniente porque nos interesará será conocer qué hace la Clase pero no será necesario saber cómo lo hace. [4] Encapsular se refiere al hecho de ocultar la implementación es decir ocultar los atributos de nuestros objetos y hacer visibles los métodos que escriben o retornan dichos valores. De esta forma el usuario de la clase puede obviar la implementación de los métodos y propiedades para concentrarse sólo en cómo usarlos. Por otro lado se evita que el usuario pueda cambiar su estado de maneras imprevistas e incontroladas. [5]

POLIMORFISMO

Es la propiedad que tienen los objetos de permitir invocar genéricamente un comportamiento (método) cuya implementación será delegada al objeto correspondiente recién en tiempo de ejecución El polimorfismo tiende a existir en las relaciones de herencia, pero no siempre es así. Ejemplo: La definición del método reside en la clase base La implementación del método reside en la clase derivada La invocación es resuelta al momento de ejecución Aquí tenemos un ejemplo práctico de la implementación de polimorfismo en un diseño orientado a objetos. Por un lado tenemos la clase base “Transporte”, que posee los métodos “Avanzar” y “Frenar”. Por otro lado tenemos tres clases distintas derivadas de la clase “Transporte”, cada una de las cuales podrá sobrescribir la implementación de los métodos Avanzar y Frenar para que su comportamiento sea más específico. Ahora bien, como todas heredan de la misma clase base, las clases derivadas pueden ser tratadas genéricamente. Esto quiere decir que podríamos tener un array que almacene objetos de tipo Transporte, y recorrerlo luego para llamar al método “Avanzar” de cada uno. De esta forma, en tiempo de codificación es imposible saber a qué método “Avanzar” se está llamando en realidad (al del Auto? Al del caballo? Al del transbordador?), sino que esta decisión es tomada en tiempo de ejecución en base al tipo particular de objeto que esté instanciado. En pseudocódigo, esto se escribiría de la siguiente manera: Definir arrayTransportes (3) de tipo Transporte arrayTransportes(1) = nuevo Automóvil() //Un automóvil ES UN TIPO DE transporte arrayTransportes(2) = nuevo Transbordador() //Un Transbordador ES UN TIPO DE transporte arrayTransportes(3) = nuevo Caballo() //Un Caballo ES UN TIPO DE transporte Por Cada (Transporte t en arrayTransportes) t.Avanzar() t.Frenar() Fin [1]

El polimorfismo, en programación orientada a objetos, se refiere a la posibilidad de acceder a un variado rango de funciones distintas a través del mismo interfaz. O sea, un mismo identificador puede tener distintas formas (distintos cuerpos de función, distintos comportamientos) dependiendo del contexto en el que se halle. El polimorfismo se puede establecer mediante sobrecarga, sobreescritura y enlace dinámico [6] La palabra polimorfismo proviene del griego y significa que posee varias formas diferentes. Este es uno de los conceptos esenciales de una programación orientada a objetos. Así como la herencia está relacionada con las clases y su jerarquía, el polimorfismo se relaciona con los métodos. En general, hay tres tipos de polimorfismo: Polimorfismo de sobrecarga : El polimorfismo de sobrecarga ocurre cuando las funciones del mismo nombre existen, con funcionalidad similar, en clases que son completamente independientes una de otra (éstas no tienen que ser clases secundarias de la clase objeto). Por ejemplo, la clase complex, la clase image y la clase link pueden todas tener la función "display". Esto significa que no necesitamos preocuparnos sobre el tipo de objeto con el que estamos trabajando si todo lo que deseamos es verlo en la pantalla. Por lo tanto, el polimorfismo de sobrecarga nos permite definir operadores cuyos comportamientos varían de acuerdo a los parámetros que se les aplican. Así es posible, por ejemplo, agregar el operador + y hacer que se comporte de manera distinta cuando está haciendo referencia a una operación entre dos números enteros (suma) o bien cuando se encuentra entre dos cadenas de caracteres (concatenación). Polimorfismo paramétrico (también llamado polimorfismo de plantillas): El polimorfismo paramétrico es la capacidad para definir varias funciones utilizando el mismo nombre, pero usando parámetros diferentes (nombre y/o tipo). El polimorfismo paramétrico selecciona automáticamente el método correcto a aplicar en función del tipo de datos pasados en el parámetro. Polimorfismo de inclusión (también llamado redefinición o subtipado): La habilidad para redefinir un método en clases que se hereda de una clase base se llama especialización. Por lo tanto, se puede llamar un método de objeto sin tener que conocer su tipo intrínseco: esto es polimorfismo de subtipado. Permite no tomar en cuenta detalles de las clases especializadas de una familia de objetos, enmascarándolos con una interfaz común (siendo esta la clase básica). Imagine un juego de ajedrez con los objetos rey, reina, alfil, caballo, torre y peón, cada uno heredando el objeto pieza. El método movimiento podría, usando polimorfismo de subtipado, hacer el movimiento correspondiente de acuerdo a la clase objeto que se llama. Esto permite al programa realizar el movimiento.de_piezasin tener que verse conectado con cada tipo de pieza en particular. [7] HERENCIA

Es una relación entre clases en la cual una clase comparte la estructura y comportamiento definido en otra clase (Grady Booch) Cada clase que hereda de otra posee:  Los atributos de la clase base además de los propios  Soporta todos o algunos de los métodos de la clase base Una subclase hereda de una clase base. El propósito principal de la herencia es el de organizar mejor las clases que componen una determinada realidad, y poder agruparlas en función de atributos y comportamientos comunes a la vez que cada una se especializa según sus particularidades. Cabe aclarar además que hay dos tipos de herencias: –

Herencia Simple: una clase derivada puede heredar sólo de una clase base (los lenguajes .NET soportan este tipo de herencia)

–

Herencia Múltiple: una clase derivada puede heredar de una o más clases base (C++ es un ejemplo de lenguaje que soporta este tipo de herencia). [1]

La herencia es específica de la programación orientada a objetos, donde una clase nueva se crea a partir de una clase existente. La herencia (a la que habitualmente se denomina subclases) proviene del hecho de que la subclase (la nueva clase creada) contiene las atributos y métodos de la clase primaria. La principal ventaja de la herencia es la capacidad para definir atributos y métodos nuevos para la subclase, que luego se aplican a los atributos y métodos heredados. Esta particularidad permite crear una estructura jerárquica de clases cada vez más especializada. La gran ventaja es que uno ya no debe comenzar desde cero cuando desea especializar una clase existente. Como resultado, se pueden adquirir bibliotecas de clases que ofrecen una base que puede especializarse a voluntad (la compañía que vende estas clases tiende a proteger las datos miembro usando la encapsulación). Jerarquía de clase: La relación primaria-secundaria entre clases puede representarse desde un punto de vista jerárquico, denominado vista de clases en árbol. La vista en árbol comienza con una clase general llamada superclase (a la que algunas veces se hace referencia como clase primaria, clase padre, clase principal, o clase madre; existen muchas metáforas genealógicas). Las clases derivadas (clase secundaria o subclase) se vuelven cada vez más especializadas a medida que van descendiendo el árbol. Por lo tanto, se suele hacer referencia a la relación que une a una clase secundaria con una clase primaria mediante la frase "es una" x o y. [8]

[8]

RELACIONES

RELACION Todo sistema abarca muchas clases y objetos Los objetos contribuyen en el comportamiento de un sistema colaborando entre si  La colaboración se logra a través de las relaciones Existen dos tipos principales de relaciones  Asociación  Agregación

RELACIONES DE ASOCIACIÓN

Una asociación es una conexión entre dos clases que representa una comunicación  Una asociación puede tener nombre  La comunicación puede ser tanto uni como bi-direccional (por

defecto)  La multiplicidad es el número de instancias que participan en una asociación Ejemplo:  Una Persona es Dueña de un Vehículo  Un Vehículo Pertenece a una Persona

Persona

-dueño

Vehiculo

RELACIONES DE AGREGACIÓN La agregación es una forma especial de asociación donde un todo se relaciona con sus partes  También se conoce como “una parte de” o una relación de contención Ejemplo:  Una Puerta es una parte de un Vehículo  El Vehículo es azul, la Puerta es Azul  Mover el Vehículo implica mover la Puerta [1]

Vehiculo

Puerta

-color +Mover()

INFOGRAFÍA: Introducción orientado a objetos. Material Desarrollo Estrella cinco. http://pisuerga.inf.ubu.es/lsi/Invest/Java/Tuto/I_1.htm http://programarenc.webcindario.com/Cplus/capitulo1.htm http://java.ciberaula.com/articulo/tecnologia_orientada_objetos http://apdaza-poo.blogspot.com/2008/04/encapsulamiento.html http://danubuntu.wordpress.com/2008/07/30/conceptos-sobrepolimorfismo-y-programacion-orientada-a-objetos/ 7. http://es.kioskea.net/contents/poo/polymorp.php3 8. http://es.kioskea.net/contents/poo/heritage.php3 1. 2. 3. 4. 5. 6.