Iván Bernal, PhD 4. Aplicaciones. C, Basic, Fortran. Lenguaje Ensamblador. Hardware. Hardware

Transcripción

1 Programación Orientada a Objetos Clase # 2 Introducción a la POO Jueves, 11 de Abril de 2002 Iván Bernal, Ph.D Escuela Politécnica Nacional imbernal@mailfie.epn.edu.ec Agenda Introducción al Diseño Orientado a Objetos (DOO). Clases. Objetos. Interfaz a un objeto. I. Bernal Iván Bernal, PhD 2 Abstracción (1) Formular buenas abstracciones de los problemas es fundamental para resolverlos. Ejemplo de abstracción: Abstracción (2) Aplicaciones C, Basic, Fortran SO Lenguaje Ensamblador Hardware Hardware Iván Bernal, PhD 3 Iván Bernal, PhD 4 1

2 Lenguages Tradicionales Lenguajes de alto nivel tradicionales: Má s fáciles de utilizar que ensamblador. Abstracciones principales requieren pensar en términos de la estructura del PC. No siempre es posible abstraer en términos de la estructura del problema a resolver. Se debe relacionar el modelo de la PC con el del dominio del problema. Programas son complicados de escribir y costosos de mantener. Programación Orientada a Objetos (1) Provee herramientas para representar elementos en el dominio del problema. Los elementos en el dominio del problema y su representación en el dominio de la solución se llaman objetos. No todo objeto tiene correspon- dencia en el dominio del problema. Iván Bernal, PhD 5 Iván Bernal, PhD 6 Programación Orientada a Objetos (2) El programa se adapta al vocabulario del dominio del problema añadiendo nuevos tipos de objetos. Cuando se lee el código (solución) se lee palabras que describen el problema. Se consiguen abstracciones más flexibles y poderosas. Programación Orientada a Objetos (3) Permite describir un problema en términos del problema, no en términos del PC en donde se ejecutará la solución. Muchos consideran que ha pesar de la flexibilidad ofrecida, POO no permite fácil solución para todos los problemas. Iván Bernal, PhD 7 Iván Bernal, PhD 8 2

3 Programación Orientada a Objetos (4) Cada objeto tiene asociados: Estado. Operaciones que le podemos pedir ejecute sobre si mismo. Características de POO (1) Todo es un objeto. Cada objeto es una variable especial. En teoría, se puede tomar cualquier componente del problema y representarlo como un objeto en el programa. Ejemplos: perro, gato, edificio, matriz, etc. Iván Bernal, PhD 9 Iván Bernal, PhD 10 Características de POO (2) Un programa es un conjunto de objetos diciéndose el uno al otro que hacer. Para la interacción un objeto envía mensajes a otros objetos. Un mensaje es un pedido para llamar a una función perteneciente a un objeto. Características de POO (3) Un objeto puede estar constituido por otros objetos. Se puede crear nuevos objetos empacando objetos existentes. La complejidad de un programa puede incrementarse pero ésta puede ocultarse tras la simplicidad del concepto de un objeto. Iván Bernal, PhD 11 Iván Bernal, PhD 12 3

4 Características de POO (4) Todo objeto tiene un tipo. Cada objeto es una instancia de una clase. Clase es sinónimo de tipo. Una caraterística de una clase es Qué mensajes se le puede enviar? Iván Bernal, PhD 13 Características de POO (5) Todos los objetos de un tipo pueden recibir los mismos mensajes. No es una idea precisa. Un objeto de tipo círculo es también un objeto de tipo Forma Geométrica. Un círculo acepta mensajes para una forma geométrica. Iván Bernal, PhD 14 Clases y Objetos (1) Aristóteles fue uno de los primeros en estudiar el concepto de tipo (type); habló de la clase de pescados y la clase de pájaros. Todos los objetos son únicos pero pueden considerarse parte de una clase de objetos que tienen características y comportamiento similares. La palabra clave class introduce un nuevo tipo en un programa. Iván Bernal, PhD 15 Clases y Objetos (2) Problema de cajeros de banco: Grupo de cajeros. Clientes. Cuentas. Transacciones. Unidades de dinero. Etc, etc En resumen: muchos objetos. Objetos que son similares, excepto por su estado durante la ejecución de un programa se agrupan en clases de objetos. Iván Bernal, PhD 16 4

5 Clases y Objetos (3) La creación de tipos de datos abstractos (clases)) es un concepto fundamental en POO. Los tipos de datos abstractos trabajan de forma muy similar a los tipos propios de un lenguaje (built-in in types). Clases y Objetos (4) Se puede crear variables de un tipo dado (objetos o instancias). Se puede manipular dichas variables (enviando mensajes). Iván Bernal, PhD 17 Iván Bernal, PhD 18 Clases y Objetos (5) Los miembros de una clase tiene cosas en común. Toda cuenta tiene un saldo. Todo cajero acepta depósitos. Cada miembro tiene su propio estado. Cada cuenta tiene su propio saldo. Cada cajero tiene un nombre. Clases y Objetos (6) Cada cajero, cliente, cuenta, transacción, etc. Se representa por una única entidad en el programa. La entidad es un objeto. Cada objeto pertenece a una clase en particular. La clase define las caraterísticas y comportamiento de todo objeto miembro. Iván Bernal, PhD 19 Iván Bernal, PhD 20 5

6 Clases y Objetos (7) En POO se crean nuevos tipos de datos. La mayoría de lenguages de programación utilizan la palabra clave class. Recordar y asociar clase con tipo, y viceversa. Clases y Objetos (8) Una clase describe un conjunto de objetos con características idénticas (datos) y comportamiento (funcionalidad). Un float tiene un conjunto de caraterísticas y comportamientos. Diferencia: programador define clases para ajustarse al problema, en lugar de obligarse a utilizar un tipo existente. Iván Bernal, PhD 21 Iván Bernal, PhD 22 Clases y Objetos (9) Conclusión: se puede extender el lenguaje de programación añadiendo nuevos tipos de datos, específicos a las necesidades del dominio del problema. El lenguaje de programación acepta las nuevas clases y les proporciona las facilidades y control de tipo (type checking) que da a los tipos existentes. Clases y Objetos (10) Una vez definida una clase, se pueden crear todos los objetos que se deseen. Se debe tratar que las clases que se definen, como es un objetivo de POO, tengan una corespondencia uno a uno en el dominio del problema. Iván Bernal, PhD 23 Iván Bernal, PhD 24 6

7 Clases y Objetos (11) Cómo hacer la solicitud para que un objeto ejecute alguna operación? Qué operaciones puedo solicitar? Un objeto puede satisfacer solo ciertos pedidos. Los pedidos que acepta un objeto están definidos por su interfaz. Clases y Objetos (12) El interfaz define qué pedidos se puede hacer al objeto. Debe escribirse código para satisfacer ese pedido. Este código + datos (ocultos) del objeto constituyen la implementación del objeto. Iván Bernal, PhD 25 Iván Bernal, PhD 26 Clases y Objetos (13) Clases y Objetos (14) Un tipo tiene una función asociada con cada pedido que esté disponible, cuando un objeto recibe un pedido, se llama esa función Iván Bernal, PhD 27 Iván Bernal, PhD 28 7

8 Clases y Objetos (15) El nombre de la clase es Light. El nombre del objeto particular creado es lt. Los pedidos que se pueden hacer: Encender Apagar Aumentar y disminuir cantidad de luz Iván Bernal, PhD 29 Clases y Objetos (16) Cómo usar un objeto. Se crea el objeto. Se envía un mensaje. Para conectar el objeto con el mensaje particular se usa un punto (.) Iván Bernal, PhD 30 8