Tema 1.- Conceptos básicos de la OO

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1 Tema 1.- Conceptos básicos de la OO 1. HISTORIA DE LOS CONCEPTOS OBJETOS Y MENSAJES CLASES DE OBJETOS HERENCIA OTROS CONCEPTOS DESARROLLO ORIENTADO A OBJETOS EJEMPLO ABSTRACTO DE LIGADURA - POLIMORFISMO

2 1. HISTORIA DE LOS CONCEPTOS Años Datos Programas Lenguajes Datos Programas Fortran, Cobol Estructuras de datos Estructura de programas Programación modular Pascal Tipos Abstractos de Datos (TAD) CLU, ADA, Modula P.O.O. (TAD + Clases de Simula) Smalltalk, C++, Eiffel, Java DATO: representación informativa de un concepto del mundo real Una FACTURA es un registro PROGRAMA: acción sobre una serie de datos La FACTURACION es un proceso que genera facturas. COBRAR UNA FACTURA es un programa que modifica datos de la factura TIPO ABSTRACTO DE DATOS: representación de la información y las acciones de un concepto del mundo real. Una FACTURA es "algo" (una serie de datos) que puede: - crearse - cobrarse - devolverse - cargarse en cuenta... 2

3 2. OBJETOS Y MENSAJES OBJETO: datos que son capaces de comportarse de forma autónoma a través de la recepción y emisión de mensajes. Estos datos representan algún objeto físico o conceptual que se identifica en el mundo real. Los objetos se componen de: - interface: mensajes que puede recibir (entiende) -> PROTOCOLO - datos internos (estado) -> VARIABLES DE INSTANCIA - procedimientos internos -> METODOS DE INSTANCIA Figura 1.- Un objeto 3

4 Un MENSAJE es: Mensaje = id_receptor selector selector : una acción u operación que es capaz de entender el objeto receptor. id_receptor: una referencia al objeto receptor Figura 2.- Objetos y mensajes en Smalltalk Los métodos (comportamiento) son los que responden a los mensajes, pudiendo modificar las variables (estado) de los objetos, o bien mostrar su valor. 4

5 3. CLASES DE OBJETOS Permiten agrupar los objetos según su comportamiento y sus variables. Definición de una clase en JAVA: public class Rectangulo { private Point origen; private Point extremo; } public void cambiaorigen(point nuevoorigen){origen = nuevoorigen}; public int area(){...}; Definición de una clase en C++: class Rectangulo{ private public int origen; int extremo; void cambiaorigen(int); int area(); int extremo(); } void Rectangulo::cambiaOrigen(int nuevoorigen) { origen = nuevoorigen}; int Rectangulo::area() {...} Definición de una clase en Smalltalk: Object subclass: #Rectangulo instancevariablenames: origen extremo classvariablenames: pooldictionaries: Los lenguajes orientados a objetos se organizan entorno a este concepto FUNDAMENTAL de clase. 5

6 En general la clase es anterior a los objetos y éstos se crean a partir de ella: Creación de objetos en JAVA: Rectangulo mirectangulo;... mirectangulo = new Rectangulo( ); Creación de objetos en C++: Rectangulo *mirectangulo; mirectangulo = new Rectangulo(); Creación de objetos en Smalltalk (enviando un mensaje a la clase) mirectangulo := Rectangulo new. Todos los objetos de la clase Rectangulo tendrán las mismas variables de instancia y los mismo métodos: podrán recibir y comprender los mismo mensajes. Los lenguajes poseen un conjunto básico de clases y programar en ellos consiste en: 1. Crear objetos de las clases básicas y enviarles mensajes. 2. Crear nuevas clases a. Dotar a la clase de estado y comportamiento. b. Crear objetos y enviarles mensajes. 6

7 La figura siguiente muestra algunas clases en Smalltalk Figura 3. Definición de la clase Fraction (arriba) e implementación de su método de instancia truncated (abajo). 7

8 4. HERENCIA La creación de nuevas clases se realiza a partir de otra(s) ya existente(s). La herencia permite que cada nueva clase herede de su(s) ancestro(s): - las variables de instancia - los métodos Figura 4.- Herencia de métodos y variables de instancia Es un importante mecanismo de REUTILIZACION. Figura 5. Jerarquía de herencia de la clase Fraction 8

9 5. OTROS CONCEPTOS POLIMORFISMO Y LIGADURA DINAMICA La LIGADURA es el momento en que se resuelven las llamadas a procedimientos y las referencias a los datos. PROGRAM principal BEGIN... call rutina (a,b)... END PROCEDURE rutina (a,b: integer) BEGIN... END En los lenguajes tradicionales esta ligadura se realiza en tiempo de COMPILACION/ENCUADERNACION -> Ligadura estática. En los LOO no siempre podrá o convendrá que la ligadura sea estática. Cuando la ligadura se produce en tiempo de ejecución hablamos de LIGADURA DINAMICA. 9

10 Para comprender la ligadura dinámica, observemos el siguiente ejemplo: Persona: - suegra "Devuelve el nombre de la suegra de una persona" - preguntarporsusuegra "Devuelve el estado de la suegra: 'viva', 'muerta'" - encargarflores: estadodelasuegra "Encarga flores según el estado de la suegra" estadodelasuegra = 'viva' iftrue: [ florista := FloristaNormal new] iffalse: [ florista := FloristaFuneraria new]. ramo := florista prepararflores. florista entregar: ramo a: (self suegra) Florista - prepararflores Prepara flores - entregar: unramo a: unnombre Entrega un ramo a un nombre FloristaNormal (subclase de florista) - prepararflores Prepara un ramo de rosas FloristaFuneraria (subclase de florista) - prepararflores Prepara una corona de flores unapersona := Persona new. estadosuegra:= unapersona preguntarporsusuegra. unapersona encargarflores: estadosuegra. 10

11 La ligadura dinámica es necesaria en: prepararflores no puede ligarse a una florista concreta hasta tiempo de ejecución La ligadura dinámica es útil: es posible introducir nuevas subclases de Florista que funcionarían del mismo modo. El polimorfismo es la capacidad de una referencia para contener objetos de diferentes clases: florista es una variable polimórfica. Hay lenguajes en que la ligadura es siempre dinámica (Smalltalk, Eiffel). En otros es mixta dependiendo de lo que desee el programador (C++, Pascal O.O) y en ocasiones depende de si el lenguaje contiene tipos y clases (Java y C++). 11

12 OCULTAMIENTO DE INFORMACION No es posible acceder al interior de un objeto si no es a través de mensajes: NO se puede conocer una variable de instancia si no hay un método para ello! Protege de "agresiones" a los objetos. Juanito Cómo te llamas? 12

13 6. DESARROLLO ORIENTADO A OBJETOS Desarrollar software orientado a objetos consiste, fundamentalmente, en determinar las clases que intervienen en una aplicación y las relaciones entre ellas. Hay que mirar el mundo PENSANDO que está lleno de objetos que se mandan mensajes entre sí. Los métodos de especificación y diseño tratan de identificar las CLASES de objetos que constituyen una aplicación, diseñarlas e implementarlas. 13

14 7. EJEMPLO ABSTRACTO DE LIGADURA - POLIMORFISMO LIGADURA ESTATICA Elementos = (Sobre, Lista, Informe,...) ElementoBuzon : record Nombre:...; Dirección:...; CASE tipo_elemento: elementos Sobre:...; Lista:...; Informe:...; Procedure ver_elemento (elemento: ElementoBuzon);... CASE elemento.tipo_elemento Sobre: ver_sobre (elemento); Lista: ver_lista (elemento); Informe: ver_informe (elemento);... END CASE 14

15 LIGADURA DINAMICA Clase ElementoBuzon: hereda de Object Public void ver () Clase Sobre: hereda de ElementoBuzon Public void ver() {muestra un sobre} Clase Lista: hereda de ElementoBuzon Public void ver() {muestra una lista} Clase Buzon: hereda de Object Protected ColecccionDeElementoBuzon elementos Public void ver() {... Para cada Item de elementos Item.ver() FinHacer } 15