Programación orientada por objetos Semestre 6 Fascículo No. 1

Transcripción

1 Programación orientada por objetos Semestre 6 Fascículo No. 1 Tabla de Contenido Presentación Programa general Qué es POO? Ventajas del uso de tecnología orientada por objetos Lenguajes de programación orientada a objetos C++ Java SmallTalk Proceso de desarrollo de software Ciclos de vida Resumen Bibliografía recomendada Párrafo nexo Autoevaluación formativa

2 Presentación Crisis del software Durante la década de 1960, muchos proyectos de desarrollo de software de gran envergadura se encontraron con graves problemas. Los programas generalmente se atrasaban, los costos excedían los presupuestos y los productos terminados no eran confiables. La comunidad científica comenzó a darse cuenta de que el desarrollo de software era una actividad que requería un conocimiento y un proceso científico definido con reglas claras y que formaran parte de un estándar que pudiera ser utilizado por todos los programadores para así incrementar la calidad y desempeño confiable de los productos de software. En 1968 se asumieron entonces los términos ingeniería de software y crisis del software. Las metodologías y técnicas que eran aplicadas en la programación estructurada no solucionaban dicha deficiencia en la calidad de software. Los cambios realizados en el código fuente de una aplicación para su continua evolución (mantenimiento) son el punto débil de la programación estructurada, siendo, paradójicamente, uno de los puntos fuertes de los métodos de desarrollo de software orientado por objetos. Por tanto se considera que la programación orientada por objetos (POO) encierra una nueva forma de pensar y diseñar aplicaciones que solucionen la deficiencia en la calidad y la dificultad de mantenimiento de los programas existentes.

3 Programación general FASCICULO 1 Qué es POO? Ventajas del uso de tecnología orientada por objetos Lenguajes de Programación Orientada a Objetos C++ Java SmallTalk Proceso de Desarrollo de Software Ciclos de vida FASCICULO 2 Requerimientos. UML Unified Modeling Language Diagramas de casos de uso (funcional) Procesos Entradas Salidas Actores Herramientas Métricas FASCICULO 3 Java Herramienta de aplicación del curso Características Virtual Machine

4 Garbage collector Ventajas Compilación Applet Javadoc JDK Java Development Kit Herramientas de programación (JCreator, RealJ). FASCICULO 4 Modularidad Estructura de módulo Reglas de modularización Diseño de módulos Acoplamiento Cohesión FASCICULO 5 Conceptos básicos de programación orientada a objetos (primera parte) Clase Objeto Atributo Método FASCICULO 6 Conceptos básicos de programación orientada a objetos (segunda parte) Reutilización Encapsulamiento Polimorfismo

5 Herencia Simple Múltiple FASCICULO 7 Taller de análisis de requerimientos y casos de uso Rational Rose, Argo UML. FASCICULO 8 Diagrama estático de clases (Estático) (primera parte) Relaciones: Agregación Débil Fuerte Concepto de multiplicidad/cardinalidad FASCICULO 9 Diagrama estático de clases (Estático) (segunda parte) Relaciones: Dependencia Asociación Generalización FASCICULO 10 Taller de Diagrama estático de clases Rational Rose, Argo UML.

6 FASCICULO 11 Conceptos de atributos y métodos de clases. Tipos de métodos Analizadores Constructores/destructores Modificadores Sobrecarga de métodos Alcance de clases, atributos y métodos. FASCICULO 12 Diagramas de secuencia (Dinámico) Actividades y dependencias Comportamiento del sistema Eventos y operaciones del sistema FASCICULO 13 Excepciones Manejo Mecanismos Lanzamiento Manejadores Especificación FASCICULO 14 Esquema y persistencia Objetos persistentes

7 Esquema de persistencia Requerimientos del sistema de persistencia FASCICULO 15 Patrones Qué es un patrón? Tipos de patrones Mapeo Identificación de objetos Intermediarios Diseño de esquemas Materialización Referencias inteligentes Método fábrica Instanciación de objetos complejos

8 Qué es POO? En este fascículo se presenta una visión general del concepto de Programación Orientada por Objetos, sus ventajas, lenguajes de programación que utiliza POO y su relación con el desarrollo de software. Indicadores de logro Al terminar el estudio del presente fascículo, el estudiante: Maneja el concepto básico de Ingeniería de Software. Define Programación Orientada por Objetos. Enumera los diferentes lenguajes de programación usados para programar con el paradigma POO. Define la existencia del ciclo de vida del software y su utilidad. La programación orientada por objetos es un método de implementación de software en el que los programas o aplicaciones se organizan como colecciones cooperativas de objetos, cada uno de los cuales representa una instancia de alguna clase, y cuyas clases son, todas ellas, miembros de una jerarquía de clases unidas mediante relaciones de pertenencia, asociación o herencia. En esta definición hay 3 conceptos importantes que se deben tener en cuenta: 1. La POO utiliza objetos como bloques lógicos de construcción fundamentales, no algoritmos. 2. Cada objeto es una instancia de una clase. 3. Las clases están relacionadas entre sí, jerárquicamente.

9 Teniendo en cuenta estos 3 puntos básicos en POO, se puede decir que un lenguaje de programación es orientado por objetos si satisface los siguientes requisitos: Ladillo La programación orientada por objetos (POO) es un paradigma de programación en el cual se usan conjuntos de objetos, los cuales son materializaciones de una clase, todas ellas, miembros de una jerarquía de objetos. 1. Soporta objetos que son abstracciones de datos con una interfaz de operaciones con nombre. 2. Los objetos tienen un tipo asociado (clase). 3. Los tipos (clase) pueden heredar atributos de los supertipos (clase superiores) Ventajas del uso de tecnología orientada por objetos Reutilización. Las clases se construyen a partir de otras clases. Sistemas más fiables. Proceso de desarrollo más rápido. Desarrollo más flexible. Modelos que reflejan mejor la realidad. Mejor independencia e interoperatividad de la tecnología. Mejor informática distribuida en cliente servidor. Bibliotecas de clases comerciales disponibles. Mejores relaciones con los clientes.

10 Mejora la calidad del producto de software terminado. Actividad 1.1 Defina con sus propias palabras qué es Programación Orientada por Objetos e indique cuáles son sus ventajas. Lenguajes de programación orientada por objetos C++ C++ evolucionó a partir de C, el cual evolucionó a partir de 2 lenguajes de programación previos: BCPL y B. C++ es una extensión de C, fue desarrollado por Bjarne Stroupstrup a principios de la década de 1980 de los laboratorios Bell. La primera versión comercial estuvo disponible en La diferencia más grande entre C y C++ es que C++ es un lenguaje de programación que soporta POO mientras que C soporta programación estructurada. De dicha herencia C++ ganó la posibilidad de soportar programación estructurada también. Java Java es un lenguaje de programación orientado por objetos desarrollado por SUN microsystems y que nació con el nombre código Green en Java está basado en C y C++ y, en su primera versión, su creador James Gostling lo llamó Oak (roble). Después se le puso el nombre de Java por el café del mismo nombre.

11 SUN anunció formalmente en mayo de 1995 una conferencia importante en la cual se hizo despertar el interés comercial en el World Wide Web, plataforma en la cual Java se desempeña perfectamente. Java había sido diseñado con motivos comerciales y generó un alto interés en la comunidad de negocios a causa de otro avance relacionado con Internet: WWW. SmallTalk SmallTalk es un lenguaje orientado a objetos puros: literalmente TODO es un objeto. Fue desarrollado por Alan Kay y Adele Goldberg en el Software Concepts Group de Palo Alto Research Center (PARC) de Xerox. La primera versión comercial de SmallTalk se lanzó en 1983 con el nombre de SmallTalk-80. En un principio sólo estuvo disponible para potentes estaciones de trabajo gráficas. SmallTalk es un entorno de programación interactivo y requiere gran cantidad de memoria. En la actualidad las versiones de SmallTalk corren bajo Windows, OS/2 y UNIX. Proceso de desarrollo de Software Debido a la crisis del software se empezaron a desarrollar muchas técnicas para mejorar la calidad de los productos y soluciones que se desarrollaban. Una de las técnicas más importantes que marcó y determinó la implementación de programas como un proceso científico definido y no como un arte empírico, fue el diseño del proceso de desarrollo de software, el cual entre muchas otras cosas, está fundamentado en el ciclo de vida del software.

12 Ciclo de vida Como otra de las herramientas para atacar el problema de la crisis del software se encuentra el ciclo de vida clásico para la ingeniería de software que también es llamado modelo en cascada; este modelo presenta un enfoque sistemático y secuencial de desarrollo del software que comienza en el nivel del sistema y progresa a través del análisis, diseño, codificación, prueba y mantenimiento. Análisis de los requisitos del software Es el proceso de recopilación de los requisitos, donde se comprende el ámbito de la información del software. Los requisitos, tanto del sistema como del software, se documentan y se revisan con el cliente. Diseño Es un proceso multipaso que se enfoca sobre 4 atributos distintos del software: La estructura de los datos La arquitectura del software El detalle procedimental Caracterización de la interfaz Codificación El diseño debe traducirse en una forma legible para la máquina. El paso de codificación realiza esta tarea.

13 Prueba Una vez se ha digitado el código y generado la primera versión de la aplicación, se hacen las respectivas pruebas asegurando que el software produce los resultados que se requieren. Mantenimiento Debido a que el software sufre cambios de evolución o posibles errores encontrados en la puesta en marcha del producto terminado, se debe aplicar el ciclo de vida anterior para establecer e implementar los nuevos cambios que requiere el software. La figura 1.1 muestra gráficamente el ciclo de vida de software clásico.

14 Figura 1.1 Ciclo de vida del software clásico Actividad 1.2 Describa el ciclo de vida del software indicando cuál es la función de cada una de las etapas. Resumen En este fascículo nos hemos introducido en la programación orientada por objetos; se mostró una breve historia de POO y los principales lenguajes de programación que utilizan esta técnica. También se hizo referencia a los ciclos de vida del software. Bibliografía recomendada DEITEL H., DEITEL P.C. Cómo Programar en Java. Prentice Hall, primera edición, JOYANES L. Programación orientada a objetos. McGraw Hill, segunda edición, BOOCH G. Análisis y diseño orientado a objetos. Addison-Wesley/Díaz de Santos, segunda edición, 1996.

15 Joyanes l. Programación orientada por objetos Conceptos, modelado, diseño y codificación en C++. McGraw Hill, primera edición, PRESSMAN R., Ingeniería de Software un enfoque práctico. McGraw Hill, tercera edición, Nexo En la siguiente jornada presencial y en su fascículo correspondiente, se hará la introducción a UML - Unified Modeling Language, y se verá la importancia de la etapa de recolección de requerimientos y su relación con el diseño e implementación de procesos.

16 Autoevaluación formativa 1. Enumere las diferencias entre Programación orientada por objetos y Programación estructurada. 2. Explique en qué consiste la Crisis del Software. 3. Enumere y explique para qué sirven cada una de las etapas del ciclo de vida del software.