Programación orientada a objetos Dra. Elisa Schaeffer elisa@yalma.fime.uanl.mx 12 de febrero de 2007 MECAS512 Estructura de Datos en C++
PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETOS un paradigma de programación programa = un conjunto de objetos que colaboran entre ellos la meta de la colaboración entre objetos es la realización de las tareas indicadas del programa
OBJETO estado + comportamiento + identidad Los objetos de un programa OO corresponden a los objetos del mundo real y/o a objetos internos del programa.
ESTADO DE UN OBJETO Los datos del objeto los atributos (es decir, las variables definidas) y sus valores asignadas en cada momento por lo general, la alteración de los valores de los atributos está controlado en POO pura: visibilidad de los datos está limitada al objeto mismo algo parecido al struct del lenguaje C en la mayoría de los lenguajes OOP, objetos pueden compartir datos
COMPORTAMIENTO DE UN OBJETO Los métodos del objeto: lo que puede hacer el objeto elementos del funcionamiento del programa subrutinas/funciones/procedimientos, es decir, algoritmos la cadena a acceso al objecto facilita la comunicación/interacción de los objetos pueden producir cambios en el estado del objeto el ejecución de un método se desencadena tras la recepción de un evento/mensaje/llamada (de otro objeto) en POO pura: no hay llamadas a subrutinas, solamente intercambio de mensajes
IDENTIDAD DE UN OBJECTO Cada objecto es único. aunque dos objetos tuvieron los mismos datos y los mismos métodos, son dos objetos distintos se puede diferenciar entre objetos y así guardar una referencia a un cierto objeto normalmente implementado con números de identificación corrientes asignados a la hora de creación del objeto
CONSEQUENCIAS Los programas OO suelen ser más fáciles de escribir, mantener y reutilizar que programas escritos en un lenguaje del paradigma procedural (como C, Pascal, Fortran o Basic). Un objeto se trata como una entidad indivisible.
INTERFACES GRÁFICOS La popularidad de POO de hoy es en gran parte un resultado de su uso fácil en la implementación de interfaces gráficas de usuario, en las cuales los diferentes elementos de la interfaz son objetos que interactuen por eventos. La POO también se conoce por el nombre programación dirigida por eventos.
CLASES DE OBJETOS Objetos que tienen definidos los mismos atributos y los mismos métodos pertenecen al misma clase de objetos. Al escribir una clase, el programador define un modelo de objeto que pueda manejar y guardar ciertos datos y que ofrece cierta funcionalidad (interna y/o externa) por el medio de los métodos. En una clase, se combina el almacenaje de los datos y su manejamiento hay que evitar casos en donde unos objetos sirven puramente como contenedoras de datos mientras otros cuentan con los métodos de procesarlos.
INSTANCIACIÓN Cada objecto es una instancia de una cierta clase: al crear el objeto se lee las definiciones de los atributos y los métodos de la clase y forma el objeto en la memoria de la computadora a partir de ellas. No confundirse entre los conceptos de objeto, clase y instancia!
EJEMPLOS? Intentamos identificar juntos las clases, los objetos y las instancias en diferentes contextos: las transacciones bancarias una tienda en-linea el control de una linea de producción un procesador de texto Otras ideas?
ÓRDEN DE APARENCIA DE LOS LENGUAJES 1. Simula 67 por Ole-Johan Dahl y Kristen Nygaard 2. Smalltalk desarrollado en Simula en Xerox PARC (creación y modificación de los objetos en marcha) 3. C++, una extensión del lenguaje C 4. Versiones POO de lenguajes como Ada, BASIC, Lisp y Pascal 5. Eiffel 6. Java (la mayoría de navegadores inclyuen su máquina virtual)
DISEÑO Y IMPLEMENTACIÓN EN POO los patrones de diseño (ingl. design patterns) el diseño por contrato (ingl. interface) los lenguajes de modelado (por ejemplo UML) implementaciones modulares realizadas en paralelo mantenimento, modificación, extensión y reuso más fácil
EVENTOS Además de los eventos creados por los objetos mismos (para comunicar con otros objetos del programa), típicamente existen eventos que permiten que el programa comunique con el sistema (o sea, el sistema operativo de la computadora). Varios objetos pueden escuchar para ciertos tipos de eventos para la recepción de los cuales se registraron con anticipación.
EVENTO VS. MENSAJE? La diferencia entre un evento y un mensaje es que un mensaje está dirigida a un cierto objeto. Los dos pueden contener atributos. Esto implica que son objectos también los eventos y mensajes mismos!
ENCAPSULAMIENTO La ocultación de la información los objetos están módulos aislados, protegidos contra su modificación no autoridaza por su clase, un objeto expone una interfaz para especificar las posibilidades de interacción típicamente los propios métodos internos del objeto son los únicos con acceso directo al estado del objecto control de visibilidad: acceso privado, acceso limitado o acceso público
ABSTRACCIÓN Los objetos son agentes abstractos con ciertas aptitudes que comuniquen entre ellos. No importa la manera de almacenaje de los datos ni la elección de los algoritmos dentro de los métodos. Ofrecen algunos servicios, conocidos por las definiciones de las interfaces públicas.
POLIMORFISMO Se puede incluir implementaciones alternativas al funcionamiento de tal manera que depende del objecto el método de cual fue llamado, cual implementación será ejecutada. Es decir, funciones distintas pueden compartir el mismo nombre. Por ejemplo, se puede llamar un cierto método a cada elemento de una coleción de objetos, y depende del objeto mismo qué efecto tendrá la invocación del método. Si la asignación del tipo del objeto referenciado ocurre durante la ejecución del programa, se habla de asignación tardía/dinámica. Otra opción es resolverlo ya en tiempo de compilación.
HERENCIA Relaciones entre las clases las clases se relacionan entre sí de una manera jerárquica los objetos contienen las propiedades y el comportamiento de todas las clases a las que pertenecen la definición de una clase puede extender comportamiento de las clases superiores y añadir atributos nuevos herencia múltiple: un objeto puede heredar de más de una clase facilita el polimorfismo y el encapsulamiento
CLASES ABSTRACTAS Y INTERFACES Muchos lenguages incorporan un concepto de clases abstractas y/o interfaces que no pueden ser instanciadas. Herencia de una clase abstracta o la declaración de conformancia con una interfaz son promesas de cumplir con cierta funcionalidad definida por la clase/interfaz misma. un mecanismo de polimorfismo
EJEMPLOS? Intentamos identificar juntos jerarquías de clases y interfaces posibles en diferentes contextos: las transacciones bancarias una tienda en-linea el control de una linea de producción un procesador de texto Otras ideas?