UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

Transcripción

1 La Programación Orientada a Objetos Los lenguajes de programación siempre se han diseñado en torno a dos conceptos fundamentales: los datos y el código que opera sobre ellos. Anteriormente los lenguajes de programación estaban construidos en base a procedimientos, es decir bloques de código que trabajaban con un conjunto de variables independientes definidas en el programa. La programación procedural permitía que todos los procedimientos pudieran verse entre sí y que las variables pudieran ser manipuladas desde cualquier parte del código. En los años 90 surgió un nuevo enfoque de programación en el cual se expresaban las ideas por medio de objetos, una visión que era más aproximada a la realidad humana. El desarrollo de software orientado a objetos tiene dos claras ventajas sobre el desarrollo de software procedural : La primera ventaja es que se puede especificar lo que debe hacer el software y cómo lo hará usando un vocabulario familiar a los usuarios. El software se estructura usando objetos. Estos objetos pertenecen a clases con las que el usuario final está familiarizado. Esto reduce el trabajo y facilita la comunicación con la gente ajena al software y que está interesada en el producto final. La segunda ventaja es que ahora se pueden tener ámbitos de nivel de clases que permiten ocultar variables. Definiciones básicas de la Programación Orientada a Objetos: Una clase es una colección de métodos y variables. Las clases gestionan el estado en forma de variables y el comportamiento en forma de métodos. Los objetos son entidades que tienen un conjunto de valores definidos (el estado del objeto) y un conjunto de operaciones (métodos) sobre ese objeto (los comportamientos del objeto). Los objetos se construyen usando una clase como plantilla. Abstracción. La abstracción es el proceso de modelar los elementos necesarios para representar un ámbito de la vida real. En este proceso se deben identificar todos los aspectos importantes de un entorno de acuerdo con lo que se desea representar en el programa. Por ejemplo si deseamos modelar una clase persona puede tener muchos estados: nombre, nacionalidad, dirección, teléfono, edad, estudios,,etc. sin embargo para resolver un problema sólo nos interesa saber su nombre, edad y teléfono. Encapsulacion.Mediante la encapsulación los datos se ocultan o se encapsulan dentro de una clase y la clase implementa un diseño que permite que otras partes tengan acceso a los datos de forma eficiente. Para determinar la visibilidad de una clase, sus variables y sus métodos utilizamos alguno de los siguientes modificadores: public: La clase, o el miembro (variable o método), es visible en todos los ámbitos. Las clases públicas pueden usarse desde ámbitos con nombres externos al propio. Lo miembros públicos de una clase son accesibles, al crear un objeto, desde fuera de la propia clase. protected: Este modificador sólo es aplicable a miembros de una clase. Un miembro protegido no es accesible externamente. Las variables protegidas son accesibles desde el interior de sus clases derivadas, pero no son accesibles desde el exterior Página 1

2 private: Es el ámbito más reducido. Una clase privada sólo puede utilizarse en el interior de un namespace no se puede ver desde otro namespace. Y los miembros de una clase sólo pueden verse desde el interior de la clase nunca desde fuera, incluyendo clases derivadas internal: Es similar a public. Esta clase o miembros de clase es visible desde fuera, pero su alcance de visibilidad es sólo dentro del mismo ensamblado. Una clase public puede usarse desde otros ensamblados mientras que una clase internal no. protected internal: Es una combinación de visibilidad que permite que los miembros puedan ser utilizados en el ensamblado en el que se han definido, así como en clases derivadas a pesar de que se encuentren en otros ensamblados. Ejemplo: Class Point public int X; public int Y; La clase Point maneja dos variables X y Y de clase pública lo que indica que desde cualquier otra clase, namespace o ensamblado se puede tener acceso a ellas. El problema en este caso es que cualquiera desde fuera puede manipular las dos variables obteniendo su contenido o modificándolo. Para evitar este problema utilizamos los modificadores y métodos que permitan utilizarlas de manera adecuada. Ahora mostraremos su notación en UML y después su desarrollo en C#. punto2d -X: int -Y: int +getx(): int +gety(): int +setx():void +sety():void En este diagrama la clase punto2d tiene dos variables privadas (se definen con un signo menos antes de la variable o método) X y Y, y cuatro métodos públicos (Se definen con un signo más antes de la variable o método). La variable X y Y de tipo int. Los métodos getx y gety devuelven valores int, los métodos sety y setx devuelven valores void. Página 2

3 using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; namespace point class Program static void Main(string[] args) int a = 5, b = -3, c=15, d=7; punto2d p1 = new punto2d(); punto2d p2 = new punto2d(); p1.x = a; p1.y = b; Console.WriteLine("Valores x=0 y y=1", p1.x, p1.y); p2.x = c; p2.y = d; Console.WriteLine("Valores x=0 y y=1", p2.x, p2.y); class punto2d private int x; private int y; public int X get return x; set if (value < 0) x = 0; else x = value; public int Y get return y; set if (value < 0) y = 0; else y = value; Página 3

4 Como pudimos observar en este ejemplo podemos utilizar métodos para que las variables puedan ser utilizadas de acuerdo con los que hayamos programado. A esta forma de acceder a las variables dentro de una clase le llamamos Propiedad. En conclusión nuestra clase estará formada por variables, métodos, propiedades y subclases. Formularios Windows A pesar de que.net hace que asociemos Visual C#.NET con el desarrollo de aplicaciones y servicios para Internet e Intranes corporativas, una gran parte de los proyectos que se desarrollan tienen como destinatario el sistema operativo Windows en alguna de sus versiones. Por lo tanto Visual C#.NET incorpora todos los elementos necesarios para desarrollar aplicaciones para Windows. En realidad no podemos crear aplicaciones nativas para dicho sistema, sino aplicaciones que se ejecutan en Windows con la plataforma.net instaladada. La plataforma.net incorpora un ámbito, concretamente System.Windows.Forms, en el que existen múltiples clases cuya finalidad es facilitar el desarrollo de aplicaciones Windows. Estas clases pueden ser utilizadas desde cualquier lenguaje.net., además incorpora asistentes y diseñadores capaces de generar y administrar el código de este tipo en dos lenguajes: Visual C#.NET y Visual Basic.NET. Una de las clases existentes en dicho ámbito es Form, clase que representa al típico formulario base de este tipo de aplicaciones. En Visual C#.NET un formulario Windows es un objeto de la clase System.Windows.Forms.Form o de una clase derivada de ésta. Una gran ventaja de este lenguaje es que los asistentes y diseñadores se encargan de generar la clase derivada e ir personalizándola a medida que se insertan componentes, modifican propiedades y gestionan eventos. El trabajo del programador se limitará en gran parte a operaciones de arrastrar y soltar, edición de propiedades de ventana y escritura de código importante como la lógica del sistema asociada a eventos. Durante las siguientes prácticas iremos utilizando de manera progresiva los componentes más importantes de la clase Windows Forms. Básicamente en cualquier aplicación de Windows utilizaremos el diseñador de formularios, la ventana de Propiedades y la Caja de Herramientas. Página 4

5 Fig. 1. Principales ventanas del entorno de desarrollo de la plataforma.net utilizadas en las soluciones de formularios Windows. Página 5

6 En la ventana de soluciones y la de desarrollo podrá observar los principales archivos de un proyecto de cualquier formulario Windows. Fig. 2. Principales archivos de un proyecto Windows Forms. En la fig.2. podemos observar los principales archivos que se generan para cualquier solución en entorno gráfico. El archivo Form1 crea una clase que hereda de la clase System.Windows.Forms. Originalmente el archivo se abre en modo de diseño (Form1.cs [Designer] Fig. 3) donde usted puede ver de manera gráfica el formulario que se desplegará al ejecutar su aplicación, mostrando los controles, colores, posiciones, formatos, imágenes, etc. que contendrá su formulario. Fig.3. Form1 en modo de diseño. Página 6

7 En el archivo Form1 en modo código (Fig. 4), el desarrollador puede programar los eventos de todos los controles colocados en el Formulario. Fig.4. Form1.cs Archivo donde se programan los eventos de cada control. El archivo Form1.Designer.cs (Fig.5) crea cada uno de los objetos contenidos en el formulario definiendo sus atributos (propiedades como nombre, color, tamaño, posición) en código partiendo de la clase System.Windows.Form para crear sus objetos. Fig. 5. Form1.Designer.cs, archivo donde se crean los objetos del formulario. El archivo Program.cs (Fig.6) Contiene el método Main() desde el cual se ejecutan los archivos del formulario Windows. Página 7

8 Fig. 6. Archivo principal desde donde es llamada la aplicación gráfica. Si requiere crear clases adicionales puede hacerlo seleccionando de la ventena de soluciones >Agregar > nuevo archivo. Página 8

9 Ejercicios de la Práctica. Parte I. Propiedades. Crea una nueva solución llamada practica18 POO1. Y crea un proyecto Point en modo Consola. Compila el ejemplo de propiedades para una clase Point. Ejecútalo y anota tus comentarios y observaciones. Parte II. Hola Mundo Gráfico En la práctica de hoy se analizarán los tres principales componentes de cualquier formularios Windows: las Cajas de Texto, las etiquetas y los Botones. 1. Adiciona un nuevo proyecto seleccionando la opción Windows Application. Y nombra al proyecto hola_mundo_grafico 2. En el formulario que se despliega da un clic en la parte lateral izquierda en la Caja de Herramientas (toolbox). Y posteriormente selecciona la pestaña Controles Comunes (Common Controls). Página 9

10 3. Selecciona del menú la Caja de Texto (TextBox) con el botón derecho del mouse, después posiciónate sobre el formulario (verás que el puntero del mouse aparece una cruz) da clic y sin soltar el mouse arrástralo. Observarás que se crea un cuadro de texto sobre el formulario el cual al seleccionar podrás cambiar de tamaño y posición. 4. Seleccionado el control (Cuadro de texto) ve a la ventana de Propiedades y edita los siguientes atributos: (Name): txtsaludo Página 10

11 5. Del mismo modo que insertaste un cuadro de texto, inserta un Botón (Button) de la Caja de Herramientas (Toolbox), y edita sus Propiedades: (Name): btnaceptar Text: Aceptar 6. Da un doble clic sobre el botón btnaceptar (te enviará al archivo Form1.cs) y escribe el siguiente código; txtsaludo.text = Hola mundo Tu archivo Form1.cs se verá similar al que se muestra a continuación: using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Text; using System.Windows.Forms; namespace hola_mundo_grafico public partial class Form1 : Form public Form1() InitializeComponent(); Página 11

12 private void btnaceptar_click(object sender, EventArgs e) txtsaludo.text = "Hola mundo"; 7. Ejecuta tu programa seleccionando Iniciar (Debug > Start debugging o bien Flecha verde). Anota tus observaciones. 8. Abre el archivo Form1.Designer.cs, observa el código y anota tus conclusiones. Página 12

13 Parte III. Validación de usuario Crea un nuevo proyecto en modo Windows Application llamado validacion_usuario cuya interfaz grafica deberá ser similar a la que se muestra a continuación, llama al formulario validacion_usuario: Modifica la propiedad PasswordChar del objeto txtpwd. Para ello vamos a ir a la ventana de Propiedades y vamos a poner el siguiente carácter * Ahora vamos a editar el evento clic del botón btnaceptar para que compare si el nombre de usuario y contrraseña son iguales a determinadas variables, por ejemplo nombre de usuario: tecnicas y contraseña: 123. Para ello de doble clic sobre el botón, y posteriormente escriba el siguiente código: private void btnaceptar_click(object sender, EventArgs e) if ((txtlogin.text == "tecnicas") && (txtpwd.text == "123")) MessageBox.Show("Bienvenido Usuario"); else MessageBox.Show("Nombre de Usuario o contraseña Incorrecta"); Parte IV. Datos de usuario Adiciona un formulario a este proyecto que registre los siguientes datos: Nombre, número de cuenta, edad y promedio. Posteriormente coloca un Button Mostrar datos, al dar clic deberá mostrar por medio de un MessageBox, esta información. Ejemplo: MessageBox.Show( Nombre + nombre.text +, No. Cta. + ncuenta.text); Página 13