PDF de programación - Tema 6:Encapsulación en clases

Programación

Tema 6:Encapsulación en clases

Programación DIT-UPM

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Contenidos

l 1. Clases
l 2. Visibilidad-derechos de acceso
l 3. Elementos estáticos
l 4. Relaciones de uso y composición de clases
l 5. Estilo y documentación
l 6. Diseño de clases

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Clases (1/2)

l Las clases soportan varios conceptos:

n Definición de tipos de datos

¡  Definen los datos (campos) y comportamiento (métodos)

para representar conceptos tratados del programa

¡  La clase define un ámbito de nombres reconocibles en

n Espacios de nombres

todo su espacio
n Encapsulamientos

relacionados

¡  Las clases permiten agrupar datos y comportamientos

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Clases (2/2)
l Las clases son las entidades fundamentales del

desarrollo de los programas

l Los objetos son las entidades fundamentales de

la ejecución
n En Java solo accedemos a los objetos mediante las

referencias

n Un programa no incluye especificación de objetos,

solo se crean durante su ejecución

n Todos los objetos tienen asociada una clase que es

la que se emplea en su creación



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Ciclo de vida del objeto

l Declaración: Crear una
referencia para el objeto

Punto c; // inicialmente null

l Creación: Crear el objeto
mediante new y llamada
a un método constructor

c = new Punto(1.0, 1.0);

c

c

Punto
1.0
1.0
getX
setX
getY
setY
distancia

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Ciclo de vida del objeto

l  Manipulación: Usar el objeto

mediante su referencia:
llamar a sus métodos, usar
sus datos, pasarlo como
parámetro, etc.
c.setX (2.0);

l  Destrucción: Olvidar el objeto
cuando no haga falta; cuando
no tiene referencias, el
recolector de basura lo
destruye
c = null;

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Punto
2.0
1.0
getX
setX
getY
setY
distancia

c

c

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Referencia this
l  Es una variable predefinida en todos los ámbitos de una

clase (salvo los métodos static)

l  El tipo de this es la clase en la que aparece
l  Es una referencia al objeto sobre el que se ejecuta el
método. Esa referencia no es modificable (el objeto si)

l  Podemos usarla para:

n  Pasar referencias de este objeto mediante parámetros de

métodos (de esta u otras clases)

n  Asignaciones a variables (locales o atributos)

l  Cuando referenciamos campos y métodos sin usar

referencia, usamos implícitamente this
n  this.nombreCampo equivale a nombreCampo
n  this.nomMetodo(arg) equivale a nomMetodo(arg)

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Constructor this

n  Todo objeto tiene un método que se llama this

¡  Representa cualquiera de sus constructores (según su

signatura)

public class Punto {
private double x, y;

public Punto (double x, double y) { … }
public Punto (double x) {this(x,0.0); }
public Punto (Punto q) {this(q.x,q.y); }
}



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Contenidos

l 1. Clases
l 2. Visibilidad-derechos de acceso
l 3. Elementos estáticos
l 4. Relaciones de uso y composición de clases
l 5. Estilo y documentación
l 6. Diseño de clases

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Ámbitos

l El cuerpo de una clase determina un ámbito

n Métodos y campos que declara son visibles en toda

la clase

l Un método (incluido constructores) determina

otro ámbito
n Los parámetros son visibles en el ámbito del método

l Un bloque de código es otro ámbito

n Bloques de código

¡  Cuerpo de métodos y constructores
¡  Cuerpos de sentencias

n La declaración de variables es visible en las

sentencias que siguen a la declaración

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l Un elemento es visible en su ámbito y en los

ámbitos que incluye

l Cuando dos elementos tienen el mismo

identificador la declaración mas interna esconde
la externa dentro del ámbito interno
n En el mismo ámbito no podemos sobrecargar el

Ámbitos

mismo identificador/signatura

int x = 0;
public int m(int x) {
x=4;
this.x=6;
return x;
}

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Paquetes

l Los paquetes son una forma de agrupar clases

relacionadas y con fuertes dependencias
n Una encapsulación de alto nivel
n Una forma de organizar las clases

¡  java.lang
¡  java.awt, java.awt.color, java.awt.event

l Los paquetes son espacios de nombres
n Para acceder a una clase hay que hacer visible el
espacio de nombres del paquete en el que se
encuentra o definir todo el camino hasta llegar a la
clase

import java.util.*;
import java.util.Date;

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Paquete de una clase
l  Al principio del fichero que contiene una clase (antes de
declarar la clase) definimos el paquete que contiene la
clase
package nombre1.nombre2. … nombren;

l  Un único paquete para todo el fichero
l  Cuando compilamos (salvo opciones de compilación

específicos) se crea un directorio para cada nombre del
camino y un directorio contiene a los nombres que le
siguen

l  Dentro del mismo paquete no pueden existir dos clases

o paquetes con el mismo nombre

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Visibilidad de paquetes y clases

l  Una clase debe ser visible para poder usarla
l  Las importaciones las incluimos al principio del fichero

¡  Son visibles todas las clases incluidas en ese paquete

l  Si no importamos, hay que definir todo el camino:

java.util.Date d = new java.util.Date();
Necesario cuando utilizamos varias clases con el mismo nombre en
paquetes diferentes

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n  Importación de una clase
import nomPaquete1.nomPaquete2….NomClase;

¡  Podemos referenciar la clase (NomClase) libremente

n  Importación de todo el paquete
import nomPaquete;

¡  Para poder usar una clase hay que cualificarla

nomPaquete.nomClase

n  Importación sin uso qualificado
import nomPaquete1.nomPaquete2….*;

Contenidos

l 1. Clases
l 2. Visibilidad-derechos de acceso
l 3. Elementos estáticos
l 4. Relaciones de uso y composición de clases
l 5. Estilo y documentación
l 6. Diseño de clases

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Características de clase

l  En general los campos y métodos son de objeto

n  Métodos se ejecutan en el contexto de un objeto
n  Cada objeto tiene valores específicos para sus campos
l  Hay métodos y campos que no están asociados a

objetos y que están asociados a la clase
n  Los campos de clase son únicos

¡  La comparten todos los objetos de clase
¡  Las modificaciones son visibles y afectan todos los objetos de la

clase

n  El modificador static hace un campo o método de clase
n  No es necesario un objeto para referenciarlos

NombreClase.campoStatic
NombreClase.metodoStatic(arg)

n  Dentro de la clase, no es necesario el nombre de la clase
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Elementos de clase

l ¿Cuando definir elementos de clase?

n  cuando son campos constantes (static final)
n  variables únicas y comunes para todos los objetos

public static final double PI = 3.14;

de esa clase
class Punto {
public static Punto origen = new Punto(0.0,0.0);
…}
n  métodos que necesitemos utilizar aunque no haya

objetos
¡  Métodos en la clase Math

n  métodos que sólo utilizan elementos de clase
n  main, para poder entrar en el programa sin más

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Características de clase

l  En métodos static no podemos usar this, y solo

podemos usar campos static. ¿Por qué?
n  La llamada puede llegar de un contexto que no es de ningún

objeto

n  La llamada puede llegar del contexto de un objeto de otra clase
l  Campos static se deben inicializar en la declaración o
l  Mediante bloques static:

class C {

static int i=0;
static { // solo podemos acceder a statics



// podemos incluir bucles y alternancias

}
…}

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Método main
n  main es la forma estándar para entrar en un programa
que no incluye ningún objeto todavía
¡  Si no fuese static, primero habría que crear un objeto, y se
n  La máquina virtual inicializa la ejecución y busca main

ejecutaría el constructor

para cederle control; ejecuta
NombreClase.main(args)


n  Por eso main debe ser un método de clase, hay que
respetar sus argumentos y retorno, y debe ser público

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Contenidos

l 1. Clases
l 2. Visibilidad-derechos de acceso
l 3. Elementos estáticos
l 4. Relaciones de uso y composición de clases
l 5. Estilo y documentación
l 6. Diseño de clases

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Relaciones entre Clases
l  Las clases son un mecanismo complejo para soportar la

reutilización del software (no reinventar la rueda)

l  Las clases integran funcionalidades para tratar al tipo

de concepto que soportan

l  Una clase compleja se puede construir a partir de

clases simples

l  Tipos de relaciones entre clases

n  Uso
n  Composición
n  Agregación
n  Dependencia

l  En Java las implementamos todas mediante import,

referencias a clases y referencias a objetos

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Relaciones Uso

l  Utilizamos los métodos de otra clase para poder

implementar algunos métodos

l  Hay que importar la clase, y debemos tener algún tipo
de referencia (campos o variables locales), o que los
métodos sean static

l  Una clase puede utilizar los métodos definidos en otra,

aunque no incluya campos que la referencien
import ClaseUsada;
class ClaseQueUsa {



}

public void metodo(ClaseUsada usada) {
usada.metodoUsado();
(new ClaseUsada()).metodoUsado();
}

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Relaciones Composición y Agregación (1/2)
l  En una relación de composición construimos un tipo de
objeto mas complejo mediante un conjunto de objetos
simples
n  Por ejemplo, clase Ascensor a partir de las clases: Motor,

Botones, Display, Puerta

n  Por ejemplo, clase Escuela a partir de las clases: Secretaria,

Departamento, Direccion,