PDF de programación - Programación Orientada a Objetos - Tema 3: Propiedades Básicas de la Orientación a Objetos

Programación Orientada a Objetos

Tema 3: Propiedades Básicas de la

Orientación a Objetos

Eduardo Mosqueira Rey

LIDIA
Laboratorio de Investigación y
desarrollo en Inteligencia Artificial

Departamento de Computación
Universidade da Coruña, España

Objetivos

• Conocer y analizar las principales propiedades

de la orientación a objetos

• Estas propiedades incluirán aquellas que son
compartidas por los tipos abstractos de datos
(como abstracción, encapsulación,
modularidad), como aquellas propias de la
orientación a objetos (herencia, polimorfismo,
ligadura dinámica, etc.).

• Estudiar cómo un lenguaje como Java

implementa, en mayor o menor medida, dichas
propiedades básicas.

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Índice

1. Abstracción
2. Encapsulamiento
3. Modularidad
4. Jerarquía
5. Polimorfismo
6. Tipificación
7. Ligadura dinámica

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Índice

1. Abstracción

– Definición y características

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Abstracción

Definición y características

• Definición

• Características

– Representación de las características fundamentales de algo

sin incluir antecedentes o detalles irrelevantes

– Es uno de los métodos fundamentales para enfrentarse a la

complejidad inherente al software (ya visto en los TADs).
– La OO fomenta que el uso de abstracciones en los datos y

procedimientos para simplificar la descripción del problema

– El elemento clave de la abstracción es la clase

• Clase ≡ Descripción abstracta de un grupo de objetos, cada uno de

los cuales se diferencia por su estado específico y por la
posibilidad de realizar una serie de operaciones.

– Ejemplo, Esfera

• Estado: coordenadas del centro y radio
• Operaciones: mover el centro, cambiar el radio.

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Índice

2. Encapsulamiento

– Definición y características
– Ventajas

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Encapsulamiento

Definición y características

• Definición

– Proceso de almacenar en un mismo compartimiento los elementos de
una abstracción que constituyen su estructura y su comportamiento

• Características

– Abstracción y el encapsulamiento son conceptos complementarios:
• La abstracción se centra en el comportamiento observable de un objeto
• El encapsulamiento se centra en la implementación que da lugar a ese

comportamiento.

– El encapsulamiento también implica ocultación de información

• Cada objeto revela lo menos posible de su estructura interna
• parte pública ⇒ interfaz, parte privada ⇒ implementación.

– Ejemplos

• Una operación es vista por sus usuarios como si fuera una simple entidad,

aunque está formada por una secuencia de operaciones a bajo nivel.

• Un objeto es visto como un simple objeto en vez de como una composición

de sus partes individuales.

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Encapsulamiento

Ventajas

• Ventajas

– La supresión de los detalles de bajo nivel nos

permite razonar acerca de la operación u objeto de
forma más eficiente.

– Un cambio en la representación de una abstracción
puede no obligar a un cambio en los clientes que la
utilicen
• Cambios en el diseño que no afecten al interfaz no se

propagan

– Java

• Podemos cambiar una función por otra más eficiente sin

afectar a los usuarios de dicha función

• Muy importante ya que facilita el mantenimiento del software

• La encapsulación se consigue a través del concepto de
clase combinado con los especificadores de acceso que
limitan la visibilidad de los atributos y métodos.
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Índice

3. Modularidad

– Definición y características
– Modularidad en Java

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Modularidad

Definición y características

• Definición

– Propiedad que tiene un sistema que ha sido descompuesto en

un conjunto de partes o módulos que sean cohesivos y
débilmente acoplados
• Cohesivos ≡ agrupan abstracciones que guardan relación lógica
• Débilmente acoplados ≡ minimizan las dependencias entre módulos

• Ventajas

– El hecho de fragmentar un programa en componentes
individuales suele contribuir a reducir su complejidad

– Permite crear una serie de fronteras bien definidas y dentro del

programa ⇒ aumenta la comprensión del mismo.

• Sinergia entre abstracción, encapsulamiento y

modularidad
– Un objeto proporciona una frontera bien definida alrededor de

una sola abstracción, el encapsulamiento y la modularidad
proporcionan barreras que rodean a esa abstracción.

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Modularidad

Definición y características

• Abstracción, Encapsulamiento y Modularidad

mensaje

Módulo

Objeto 1

Estado

Interfaz

Objeto 3

Estado

Interfaz

Objeto 2

Estado

Interfaz

Parte pública

Parte privada

Objeto 5

Estado

Interfaz

Objeto 4

Estado

Interfaz

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Modularidad

Modularidad en Java

• Clases

– Encapsulan los atributos y métodos de un tipo de

objetos en un solo compartimiento

– Ocultan, mediante los especificadores de acceso, los

elementos internos que no se pretende publicar al
exterior.

– Esta protección es altamente configurable al existir

varios niveles de acceso:
• public
• protected
• por defecto (package)
• private

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Modularidad

Modularidad en Java

• Ficheros

– Unidades físicas de compilación
– Dentro de un fichero “.java” pueden residir varias

clases con las siguientes restricciones
• Sólo puede haber una clase pública por fichero
• El nombre del fichero debe ser el mismo que el de la clase

• Si no existe ninguna clase pública tampoco existe ninguna

restricción con respecto al nombre del fichero

pública

– Compilación

• La compilación de un fichero “.java” genera tantos ficheros

“.class” (bytecodes) como clases existen en dicho fichero

• Para facilitar la compilación Java recompila los ficheros
“.java” si tienen el mismo nombre que un fichero “.class”
pero con una fecha posterior.

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Modularidad

Modularidad en Java

• Paquetes

– Unidades lógicas de agrupación de clases
– Las clases pueden ser

• Públicas: forman parte del interfaz de su paquete
• No públicas: sólo son visibles a clases de su mismo paquete

• Definición

– Se utiliza la directiva package al principio de cada fichero.
– En caso de que no se especifique paquete se considera que todas las

clases que se encuentran en el paquete por defecto

• Jerarquías de paquetes

– El nombre del paquete puede tener varios niveles, lo que facilita su

organización (java.util, java.util.jar, java.awt, java.awt.color, etc.).

– De todas formas no existe el concepto de subpaquete ni relaciones

jerárquicas entre paquetes (la relación entre java.util y java.util.jar es la
misma que entre java.util y javax.swing ⇒ son dos paquetes distintos).

– Simplemente se permite una organización jerárquica de los nombres

de los paquetes por motivos de organización y claridad

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Modularidad

Modularidad en Java

• Objetivos de los paquetes:

– Diseñar un dispositivo de modularidad de nivel superior a las

clases.
• Cada paquete puede tener sus propias clases privadas

desconocidas para aquella persona que quiera utilizar el paquete.

– Agrupar clases con funcionalidades similares.

• De forma que sean más fáciles de localizar y pueda verse

claramente que las clases están relacionadas.

– Organizar físicamente los ficheros fuente.

• Para poder utilizar las clases compiladas, los ficheros .class deben

estar disponibles en el directorio indicado por la variable de
entorno CLASSPATH.

• Para organizar el directorio del CLASSPATH Java equipara los

nombres de paquetes con los directorios en disco (Java buscará
las clases del paquete com.miempresa.utils en el directorio
CLASSPATH/com/miempresa/utils).

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Modularidad

Modularidad en Java

• Objetivos de los paquetes (cont.):

– Prevenir conflictos de nombre y favorecer la

reutilización.
• Los nombre de las clases pueden entrar en conflicto, para

evitarlo la clase se compone de el nombre del paquete al que
pertenece, un punto y el nombre de la clase

• Pueden existir conflictos con los nombres de los paquetes
• Para evitar esto existe el convenio de utilizar como prefijo a

los nombres de los paquetes los nombres invertidos del
dominio de Internet de la empresa que los ha desarrollado

• Ejemplo, los paquetes de Borland tendrían el prefijo

“com.borland”, los paquetes del OMG tendría el prefijo
“org.omg”, etc.

• Los nombres de dominio no pueden repetirse, evitando así

los posibles conflictos

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Modularidad

Modularidad en Java

• La sentencia import

– Para simplificar la sintaxis y no tener que introducir un nombre

largo de paquete cada vez que se utiliza una clase puede
utilizarse la sentencia import al principio de cada fichero

– De esta forma puede utilizarse el nombre de la clase sin indicar

el paquete al que pertenece

– La sentencia import puede utilizarse de dos formas distintas:
• import nombrepaquete.* ⇒ importa todas las clases del paquete
• import nombrepaquete.Clase ⇒ imp