PDF de programación - Programación Orientada a Objetos

Universidad de Carabobo

Facultad Experimental de Ciencias y Tecnología

Departamento de Computación

Programación Orientada a

Objetos

Algoritmos y Programación II

Junio, 2004

Las tecnologías de objetos hoy
Las tecnologías de objetos hoy

(cid:1) Desde los 70 hasta hoy los lenguajes de programación dirigidos a
objetos (u orientados a objetos) han obtenido un éxito y una difusión
sin precedentes.

(cid:1) Hoy en día los lenguajes OO son claramente predominantes sobre los

lenguajes de programación tradicionales

(cid:1) Multitud de librerías y desarrollos tecnológicos actuales están basados

en objetos.

(cid:1) Los métodos de diseño orientado a objetos de aplicaciones están

dominando los tradicionales.

(cid:1) Conocer y dominar los conceptos de la POO es fundamental

1

La evolución de la programación
La evolución de la programación

Lenguajes
de bajo
nivel

Ensamblador

Lenguajes
de alto
nivel

Basic,
COBOL

Lenguajes
estructura-
dos

Modula 2,
Pascal, C

Tipos
abstractos
de datos

Modula 2,
Pascal, C

Programación
orientada a
objetos

SmallTalk,
C++, Java

Lenguajes de bajo nivel:
(cid:1)(cid:1) Lenguajes de bajo nivel:
(cid:2) Cercanos al CPU.
(cid:2) Difíciles para el programador.
(cid:2) Gran cantidad de instrucciones para realizar una tarea.
(cid:2) Justificables por la poca velocidad y memoria principal de los

primeros computadores.

Lenguajes
de bajo
nivel

Ensamblador

Lenguajes
de alto
nivel

Basic,
COBOL

Lenguajes
estructura-
dos

Modula 2,
Pascal, C

Tipos
abstractos
de datos

Modula 2,
Pascal, C

Programación
orientada a
objetos

SmallTalk,
C++, Java

Lenguajes de alto nivel.
(cid:1)(cid:1) Lenguajes de alto nivel.
(cid:2) Mayor nivel de abstracción y acercamiento al hombre.
(cid:2) Inconvenientes:

(cid:1) Los proyectos grandes resultan difíciles de desarrollar,

mantener y depurar.

(cid:1) Dificultades para la programación en equipo.
(cid:1) Escaso grado de reutilización.
(cid:1) Variables accesibles desde cualquier punto
(cid:1) Saltos incondicionales: GOTOs.

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Lenguajes
de bajo
nivel

Ensamblador

Lenguajes
de alto
nivel

Basic,
COBOL

Lenguajes
estructura-
dos

Modula 2,
Pascal, C

Tipos
abstractos
de datos

Modula 2,
Pascal, C

Programación
orientada a
objetos

SmallTalk,
C++, Java

Lenguajes estructurados.
(cid:1)(cid:1) Lenguajes estructurados.
(cid:2) Intentan solventar

los problemas detectados en

los

lenguajes tradicionales.

(cid:2) Se eliminan los saltos incondicionales y se adopta una
estrategia modular, donde cada variable tiene un ámbito en
la cual es accesible.

(cid:2) Aparecen los procedimientos, como cajas negras que

reciben datos, realizan operaciones y devuelven resultados.

(cid:2) La solución a un problema se plantea en términos de
los cuales resuelve un

procedimientos, cada uno de
subproblema.

Lenguajes estructurados.
(cid:1)(cid:1) Lenguajes estructurados.

(cid:2) Ventajas:

(cid:1) Se facilita la gestión de grandes proyectos software.
(cid:1) La programación modular facilita la programación en

equipo.

(cid:1) Facilita la reutilización del código en distintos proyectos.

(cid:2) Surgen algunas dudas:

(cid:1) Cómo se subdivide un problema en subproblemas. Cómo

se identifican. Hasta cuando hay que subdividir.

(cid:1) Si un procedimiento resuelve parte de un problema
mayor. Será
fácil que pueda reutilizarse en otros
problemas, o será demasiado dependiente y específico
de aquel

(cid:1) Nueva

forma de programación spaghetti: muchos

procedimientos que se llaman entre ellos.

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(cid:1)(cid:1) Programación mediante

Programación mediante TDAs
TDAs

(cid:2) Un TDA agrupa en una única unidad, los datos y los

procedimientos que lo manipulan.

(cid:2) Cada TDA se implementa en un módulo de programa por

separado, dejando visible solo la interfaz y ocultando los

detalles de implementación.

(cid:1)(cid:1) Programación mediante

Programación mediante TDAs
TDAs
(cid:2) Ventajas:

(cid:1) Los TDAs son fácilmente identificables en un problema:
representan entidades matemáticas
(vector, punto,
polinómio, función, etc.) o estructuras de datos (pilas,
colas, listas, etc.).

(cid:1) Un TDA no resulta específico de ningún problema, por

tanto es fácil su reutilización.

(cid:1) Los TDAs son elegantes, legibles y fáciles de depurar.

(cid:2) Inconvenientes:

(cid:1) Un TDA no es en general una estructura del lenguaje de
programación, por tanto es fácil cometer errores en su
construcción.

(cid:1) Repetición de código entre TDAs similares.
(cid:1) Tradicional limitación a estructuras de datos y objetos

matemáticos.

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Programación orientada a objetos
(cid:1)(cid:1) Programación orientada a objetos

(cid:2) Los TDAs se formalizan y se extienden con nuevas ideas,

pasando a llamarse objetos.

(cid:2) Nuevos mecanismos: herencia, polimorfismo, etc.

(cid:2) Aparecen lenguajes que los soportan.

(cid:2) El grado de abstracción es el más alto posible, los objetos

representan conceptos del problema que se intenta resolver:
clientes, productos, etc.

Programación orientada a objetos
(cid:1)(cid:1) Programación orientada a objetos

(cid:2) Ventajas:

(cid:1) El desarrollo de aplicaciones es muy sencillo e intuitivo.
(cid:1) El código es muy elegante, fácil de comprender y

mantener.

(cid:1) Los objetos son completamente independientes, por
tanto la facilidad para la programación en equipo y la
reutilización son muy altos.

(cid:2) Inconvenientes:

(cid:1) Al principio resulta difícil resolver un problema mediante
objetos, supone un cambio de mentalidad respecto a la
programación tradicional.

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Entidades y objetos
Entidades y objetos

(cid:1) Nuestra mente estructura

realidad en elementos que
denominaremos ENTIDADES, que son las unidades básicas del
razonamiento o la memoria.

la

Conocimiento

• Descripción física

• Opinión

• Comparación con

otras entidades

...

Concepto

“Libro”

(cid:1) La POO intenta que el diseño de los programas sean un reflejo

de la realidad.
Entidad

Concepto

“Libro”

Objeto
Identificador

“Libro”

Conocimiento

Características

Conocimiento descriptivo (atributos)
color = azul
peso = 250 gramos
paginas = 320

Conocimiento operacional (métodos
u operaciones)
abrir
cerrar
ir a página (n)
leer página (n)

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Noción de Objeto
Noción de Objeto

Un objeto esta definido por la información que éste maneja, y por su
comportamiento. En OO, se dice que un objeto encapsula
información y comportamientos:

(cid:1) Las informaciones son los datos incluidos en el objeto, llamados

también atributos, variables de instancias o datos.

(cid:1) Los comportamientos son los tratamientos aplicables al objeto,

llamados también métodos u operaciones.

Atributos
Atributos
Nombre
Nombre
Edad
Edad
Empresa
Empresa
Métodos
Métodos
CambiarEdad
CambiarEdad
CambiarEmpresa
CambiarEmpresa

La encapsulación de
un objeto Persona

NociNociónón de Clase y de Instancia
de Clase y de Instancia
Para manejar la encapsulación, todos los objetos con las mismas
propiedades (atributos y comportamientos) se reúnen en una
familia, a la que se le denomina clase. Donde los objetos que la
conforman son las instancias de la clase.

Una clase describe las propiedades de sus instancias:

(cid:1) Constituye una especie de molde para la creación de objetos. Esta

creación se denomina instanciación.

(cid:1) Recoge

los

tratamientos aplicables a esos objetos. Cada
tratamiento corresponde a un método que se describe por una serie
de líneas de código

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NociNociónón de Clase y de Instancia
de Clase y de Instancia
(cid:1) La noción de clase puede asimilarse, con la noción de tipo.

(cid:1) Una clase define las propiedades de todos los objetos que tiene

asociados.

(cid:1) Un objeto es una materialización de su clase.

(cid:1) Los objetos de una misma clase tienen todos los atributos de su
clase, y estos atributos pueden tener valores diferentes, según las
instancias.

(cid:1) El valor de los atributos es propio de cada objeto. Por el contrario,
los

instancias de una misma clase comparten

todas
comportamientos definidos en la clase.

las

NociNociónón de Clase y de Instancia
de Clase y de Instancia

Nombre: Pedro
Edad: 30 años
Empresa: UC

Nombre: José
Edad: 40 años
Empresa: UCV

Instanciación

Instanciación

Atributos
Atributos
Nombre
Nombre
Edad
Edad
Empresa
Empresa
Métodos
Métodos
CambiarEdad
CambiarEdad
CambiarEmpresa
CambiarEmpresa

La clase Persona y sus instancias

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Representación gráfica (notación UML) de una clase
Representación gráfica (notación UML) de una clase

Libro

título
autor
tamaño
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Atributos

Métodos

Representación gráfica de un objeto.

b:Libro

título = “Programación orientada a
objetos”
autor = “Timothy Budd”
tamaño = 25x20
número de páginas = 410

Control de los Mensajes
Control de los Mensajes

En OO, se envía un mensaje a un objeto que lo recibe, y éste
puede reaccionar de 2 maneras:

(cid:1) Si el mensaje corresponde a un tratamiento definido en la clase del
objeto, el protocolo del método correspondiente se ejecuta. El
objeto ha respondido en este caso al mensaje que se le ha enviado

(cid:1) Sino, el objeto rechaza el mensaje señalando un error

CambiarNombre(“Rosa”)

Error
¡No comprendo el mensaje!

Objeto Persona: la Sra. Ana

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Control de los Mensajes
Control de los Mensajes

(cid:1) Se puede considerar que un objeto es responsable del control y

ejecución de los mensajes que se le aplican.

(cid:1) Todo objeto que recibe un mensaje reaciona inmediatamente al

mismo, y avisa al programador la validez del mismo.

(cid:1) El comportamiento de u