"PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETOS"

"INTRODUCCION"

El siguiente artículo es una visión de las funcionalidades de la orientación a objetos, cuyos fines son escolares

La programación orientada a objetos (POO) ofrece elementos que facilitan el desarrollo de software en aspectos tales como modularización, reutilización de piezas de código y encapsulamiento 

"OBJETO"

En el paradigma de programación orientada a objetos (POO, o bien OOP en inglés), un objeto es una unidad dentro de un programa de computadora que consta de un estado y de un comportamiento, que a su vez constan respectivamente de datos almacenados y de tareas realizables durante el tiempo de ejecución. Un objeto puede ser creado instanciando una clase, como ocurre en la programación orientada a objetos, o mediante escritura directa de código y la replicación otros objetos, como ocurre en la programación basada en prototipos.

Estos objetos interactúan unos con otros, en contraposición a la visión tradicional en la cual un programa es una colección de subrutinas (funciones o procedimientos), o simplemente una lista de instrucciones para el computador. Cada objeto es capaz de recibir mensajes, procesar datos y enviar mensajes a otros objetos de manera similar a un servicio.

En el mundo de la programación orientada a objetos (POO), un objeto es el resultado de la instanciación de una clase.1 Una clase es el anteproyecto que ofrece la funcionalidad en ella definida, pero ésta queda implementada sólo al crear una instancia de la clase, en la forma de un objeto. Por ejemplo: dado un plano para construir sillas (una clase de nombre clase_silla), entonces una silla concreta, en la que podemos sentarnos, construida a partir de este plano, sería un objeto de clase_silla. Es posible crear (construir) múltiples objetos (sillas) utilizando la definición de la clase (plano) anterior. Los conceptos de clase y objetos son análogos a los de tipo de datos y variable; es decir, definida una clase podemos crear objetos de esa clase, igual que disponiendo de un determinado tipo de dato (por ejemplo el tipo entero), 

podemos definir variables de dicho tipo:

int a,b;

( 'int' es un tipo de dato y 'a' y 'b' son variables de tipo entero con las que podemos operar)

Para utilizar la funcionalidad definida en una clase en particular (salvo en las clases abstractas), primeramente es necesario crear un objeto de esa clase. De la misma manera, para una persona que desea sentarse, las especificaciones para construir una silla serán de poca utilidad; lo que se necesita es una silla real construida a partir de esas especificaciones. Siguiendo con la analogía anterior, también se puede decir que para hacer operaciones aritméticas, de nada sirve por sí solo el tipo entero (int); para ello necesitamos variables (o constantes) con las que operar. Un objeto en POO representa alguna entidad de la vida real, es decir, alguno de los objetos que pertenecen al negocio con que estamos trabajando o al problema con el que nos estamos enfrentando, y con los que podemos interactuar. A través del estudio de ellos se adquiere el conocimiento necesario para, mediante la abstracción y la generalización, agruparlos según sus características en conjuntos. Estos conjuntos determinan las clases de objetos con las que estamos trabajando. Primero existen los objetos; luego aparecen las clases en función de la solución que estemos buscando. Ésta es la forma más común de adquirir conocimiento aunque no es la única. En ocasiones, cuando el observador es un experto del negocio (o del problema), el proceso puede ser a la inversa y comenzar el análisis en una base teórica abstracta, sustentada por el conocimiento previo que da lugar primeramente a clases de objetos que satisfagan las necesidades de la solución.

 

Estos conceptos son parte de la base teórica de la idea de objeto y clase utilizados en la POO. Los objetos tienen características fundamentales que nos permiten conocerlos mediante la observación, identificación y el estudio posterior de su comportamiento; estas características son:

Identidad

Comportamiento

Estado

En las ramas de las ciencias de la computación más estrictamente matemáticas, el término objeto es usado en sentido puramente matemático para referirse a cualquier "cosa". Esta interpretación resulta útil para discutir sobre teorías abstractas, pero no es suficientemente concreta para servir como definición de un tipo primitivo en discusiones de ramas más específicas, como en la programación, que está más cerca de cálculos reales y el procesamiento de información.

Identidad

La identidad es la propiedad que permite diferenciar a un objeto y distinguirse de otros. Generalmente esta propiedad es tal, que da nombre al objeto. Tomemos por ejemplo el "verde" como un objeto concreto de una clase color; la propiedad que da identidad única a este objeto es precisamente su "color" verde. Tanto es así que para nosotros no tiene sentido usar otro nombre para el objeto que no sea el valor de la propiedad que lo identifica.

En programación la identidad de los objetos sirve para comparar si dos objetos son iguales o no. No es raro encontrar que en muchos lenguajes de programación la identidad de un objeto esté determinada por la dirección de memoria de la computadora en la que se encuentra el objeto, pero este comportamiento puede ser variado redefiniendo la identidad del objeto a otra propiedad. 

Comportamiento

El comportamiento de un objeto está directamente relacionado con su funcionalidad y determina las operaciones que este puede realizar o a las que puede responder ante mensajes enviados por otros objetos. La funcionalidad de un objeto está determinada, primariamente, por su responsabilidad. Una de las ventajas fundamentales de la POO es la reusabilidad del código; un objeto es más fácil de reutilizarse en tanto su responsabilidad sea mejor definida y más concreta.

Una tarea fundamental a la hora de diseñar una aplicación informática es definir el comportamiento que tendrán los objetos de las clases involucradas en la aplicación, asociando la funcionalidad requerida por la aplicación a las clases adecuadas.

Estado

El estado de un objeto se refiere al conjunto de atributos y sus valores en un instante de tiempo dado. El comportamiento de un objeto puede modificar el estado de este. Cuando una operación de un objeto modifica su estado se dice que esta tiene "efecto colateral".

Esto tiene especial importancia en aplicaciones que crean varios hilos de ejecución. Si un objeto es compartido por varios hilos y en el transcurso de sus operaciones estas modifican el estado del objeto, es posible que se deriven errores del hecho de que alguno de los hilos asuma que el estado del objeto no cambiará (Véase Condición de carrera).

Relaciones entre objetos

Como ya se ha dicho antes, un sistema orientado a objetos está caracterizado por objetos que interactúan entre sí. Estas interacciones suponen ciertos tipos de relaciones entre los objetos del sistema. La semántica que expresa un objeto en el sistema está determinada, en primer lugar, por las relaciones que éste establece con otros objetos o conjuntos de objetos. Tomemos como ejemplo un objeto fecha, del que sin establecer ningún tipo de relación, podría decirse que significa un día del año particular. Pero si relacionamos ese objeto fecha con un objeto Persona de manera que represente la fecha en que esa persona nació, en ese contexto dado, el mismo objeto fecha adoptaría un significado diferente, el de un cumpleaños; aunque sigue siendo una fecha, ahora tiene otra idea asociada. Las relaciones entre objetos no solo están definidas por los objetos que participan y la circunstancia que los relaciona, sino también por la cantidad de objetos (cardinalidad de la relación) y la dirección de la misma. Una relación puede tener cardinalidad:

uno a uno, ejemplo: un auto tiene un motor.

uno a muchos, ejemplo: un auto tiene muchas ruedas.

muchos a muchos, ejemplo: un auto se puede servir en muchas gasolineras y una gasolinera puede servir a muchos autos.

y direccionalidad:

unidireccional, ejemplo: un auto tiene cuatro ruedas.

bidireccional

Las relaciones entre objetos más generales son las siguientes:

 

Composición

La composición (también conocida como relación asociativa) es un tipo de relación que se establece entre dos objetos que tienen comunicación persistente. Se utiliza para expresar que un par de objetos tienen una relación de dependencia para llevar a cabo su función, de modo que uno de los objetos involucrados está compuesto por el otro.

De manera práctica, es posible reconocer asociatividad entre dos objetos A y B si la proposición "A tiene un B" (o viceversa) es verdadera. Por ejemplo: "una computador tiene un disco duro" es verdadero; por tanto, un objeto computador tiene una relación de composición con al menos un objeto disco duro.

Uso

Un objeto usa (conoce) a otro cuando puede enviarle mensajes, por ejemplo, para requerir de este algún servicio. La composición puede verse como un caso particular de esta relación.

Delegación

En ocasiones, para lograr flexibilidad de diseño, un objeto es implementado de forma tal que este delegue parte de su funcionalidad en otro objeto. Esto es muy común en aplicaciones que hacen uso de interfaces gráficas de usuario, en las que los controles gráficos generales delegan la acción que se ejecutará ante determinado estímulo en otro objeto. Operando con un objeto[editar]

Una vez que tenemos un objeto de 'Aritmetica', podemos usarlo para realizar cálculos sobre dos números. En C++ contamos con dos objetos de ejemplo: "calculador" y "calculador1"; en esta última variable en realidad hemos almacenado la dirección de memoria del objeto creado. En este lenguaje esto sienta diferencias a la hora de utilizar el objeto.

Para calcular la suma entre 78 y 69 usando un objeto "calculador" necesitaríamos un código como el siguiente en C++:

int resultado = 0;

resultado = calculador.sumar(78, 69);

#Otra manera usando punteros

resultado = calculador1->sumar(78, 69);

ahora usando Python para sumar dos números con el objeto calculador:

resultado = calculador.sumar(78, 69)

Otro ejemplo del mundo real de un objeto podría ser "mi perro", el cual es una instancia de un tipo (una clase) llamada "perro", la que es una subclase de la clase "animal". En el caso de un objeto polimórfico, algunos detalles de su tipo pueden ser ignorados; por ejemplo, el objeto "mi perro" puede ser usado en un método que espera recibir un "animal". También podría usarse un objeto "gato", puesto que esta también pertenece a la clase "animal". Pero mientras es accedido como un "animal", algunos atributos de un "perro" o un "gato" permanecerán no disponibles, como la "cola", porque no todos los animales tienen cola. 

"OBJETO"Explicacion..

"CLASE"

En informática, una clase es una plantilla para la creación de objetos de datos según un modelo predefinido. Las clases se utilizan para representar entidades o conceptos, como los sustantivos en el lenguaje. Cada clase es un modelo que define un conjunto de variables -el estado, y métodos apropiados para operar con dichos datos -el comportamiento. Cada objeto creado a partir de la clase se denomina instancia de la clase.

Las clases son un pilar fundamental de la programación orientada a objetos. Permiten abstraer los datos y sus operaciones asociadas al modo de una caja negra. Los lenguajes de programación que soportan clases difieren sutilmente en su soporte para diversas características relacionadas con clases. La mayoría soportan diversas formas de herencia. Muchos lenguajes también soportan características para proporcionar encapsulación, como especificadores de acceso.

Una clase también puede tener una representación (metaobjeto) en tiempo de ejecución, que proporciona apoyo en tiempo de ejecución para la manipulación de los metadatos relacionados con la clase.

Componentes[editar]

Las clases se componen de elementos, llamados genéricamente «miembros», de varios tipos:

campos de datos: almacenan el estado de la clase por medio de variables, estructuras de datos e incluso otras clases.

métodos: subrutinas de manipulación de dichos datos.

ciertos lenguajes permiten un tercer tipo de miembro: las «propiedades», a medio camino entre los campos y los métodos.

Utilizando un símil con el lenguaje, si las clases representan sustantivos, los campos de datos pueden ser sustantivos o adjetivos, y los métodos son los verbos.

EJEMPLO:

La sintaxis típica de una clase es:

 class Nombre {

     // Variables miembro (habitualmente privadas)

     miembro_1; //lista de miembros

     miembro_2;

     miembro_3;

     // Funciones o métodos (habitualmente públicas)

     funcion_miembro_1( ); // funciones miembro conocidas

     funcion_miembro_2 ( ); // funciones como métodos

     // Propiedades (habitualmente públicas)

     propiedad_1;

     propiedad_2;

     propiedad_3;

     propiedad_4;

 }

Campos de datos

Los campos de datos se utilizan para contener datos que reflejan el estado de la clase. Los datos pueden estar almacenados en variables, o estructuras más complejas, como structs, uniones e incluso otras clases.

Habitualmente, las variables miembro son privadas al objeto (siguiendo las directrices de diseño del Principio de ocultación) y su acceso se realiza mediante propiedades o métodos que realizan comprobaciones adicionales.

Métodos en las clases

Los métodos implementan la funcionalidad asociada al objeto. Los métodos son el equivalente a las funciones en programación estructurada. Se diferencian de ellos en que es posible acceder a las variables de la clase de forma implícita.

Cuando se desea realizar una acción sobre un objeto, se dice que se le manda un mensaje invocando a un método que realizará la acción.

Propiedades

Las propiedades son un tipo especial de métodos. Debido a que suele ser común que las variables miembro sean privadas para controlar el acceso y mantener la coherencia, surge la necesidad de permitir consultar o modificar su valor mediante pares de métodos: GetVariable y SetVariable.

Los lenguajes orientados a objetos más modernos (por ejemplo Java o C#) añaden la construcción de propiedad, que es una sintaxis simplificada para dichos métodos:

 tipo Propiedad {

     get {

     }

     set {

     }

 }

Declaración de una clase

Esta clase podría ser definida de la siguiente manera en C++:

class Aritmetica

{

    public:

        inline int sumar (int a, int b) const

        {

            return a + b;

        }

       

        inline int restar (int a, int b) const

        {

            return a - b;

        }

        inline float multiplicar (int a, int b) const

        {

            return a * b;

        }

        inline float dividir (int a, int b) const

        {

            return a / b;

        }

};

o como sigue en Python:

class Aritmetica:

    def sumar(self, a, b):

        return a + b

    def restar(self, a, b):

        return a - b

    def multiplicar(self, a, b):

        return a * b

    def dividir(self, a, b):

        return a / b

Instanciación de una clase en un objeto

Para crear un objeto de tipo 'Aritmetica' (instanciar Aritmetica) en C++ se haría de la siguiente forma:

Aritmetica calculador = Aritmetica();

#Otra manera usando punteros

Aritmetica* calculador1 = new Aritmetica();

la misma operación usando python sería así:

calculador = Aritmetica()

"INTRODUCCIÓN A CLASES EN POO"

HERENCIA

El concepto de HERENCIA

La herencia es específica de la programación orientada a objetos, donde una clase nueva se crea a partir de una clase existente. La herencia (a la que habitualmente se denomina subclases) proviene del hecho de que la subclase (la nueva clase creada) contiene las atributos y métodos de la clase primaria. La principal ventaja de la herencia es la capacidad para definir atributos y métodos nuevos para la subclase, que luego se aplican a los atributos y métodos heredados. 
Esta particularidad permite crear una estructura jerárquica de clases cada vez más especializada. La gran ventaja es que uno ya no debe comenzar desde cero cuando desea especializar una clase existente. Como resultado, se pueden adquirir bibliotecas de clases que ofrecen una base que puede especializarse a voluntad (la compañía que vende estas clases tiende a proteger las datos miembro usando la encapsulación).

Jerarquía de clase

La relación primaria-secundaria entre clases puede representarse desde un punto de vista jerárquico, denominado vista de clases en árbol. La vista en árbol comienza con una clase general llamada superclase (a la que algunas veces se hace referencia como clase primaria, clase padre, clase principal, o clase madre; existen muchas metáforas genealógicas). Las clases derivadas (clase secundaria o subclase) se vuelven cada vez más especializadas a medida que van descendiendo el árbol. Por lo tanto, se suele hacer referencia a la relación que une a una clase secundaria con una clase primaria mediante la frase "es una" x o y.

Herencia múltiple

Algunos lenguajes orientados a objetos, como C++ permiten herencias múltiples, lo que significa que una clase puede heredar los atributos de otras dos superclases. Este método puede utilizarse para agrupar atributos y métodos desde varias clases dentro de una sola.

"HERENCIA EXPLICACIÓN"

CONCEPTOS FUNDAMENTALES

Clase

Definiciones de las propiedades y comportamiento de un tipo de objeto concreto. La instanciación es la lectura de estas definiciones y la creación de un objeto a partir de ella.

Herencia

Por ejemplo, herencia de la clase C a la clase D, es la facilidad mediante la cual la clase D hereda en ella cada uno de los atributos y operaciones de C, como si esos atributos y operaciones hubiesen sido definidos por la misma D. Por lo tanto, puede usar los mismos métodos y variables públicas declaradas en C. Los componentes registrados como "privados" (private) también se heredan, pero como no pertenecen a la clase, se mantienen escondidos al programador y sólo pueden ser accedidos a través de otros métodos públicos. En el caso de los componentes registrados como "protegidos" (protected) también se heredan, pero solo para esa clase, no para futuras clases heredadas. Esto es así para mantener hegemónico el ideal de POO.

Objeto

Instancia de una clase. Entidad provista de un conjunto de propiedades o atributos (datos) y de comportamiento o funcionalidad (métodos), los mismos que consecuentemente reaccionan a eventos. Se corresponden con los objetos reales del mundo que nos rodea, o con objetos internos del sistema (del programa).

Método

Algoritmo asociado a un objeto (o a una clase de objetos), cuya ejecución se desencadena tras la recepción de un "mensaje". Desde el punto de vista del comportamiento, es lo que el objeto puede hacer. Un método puede producir un cambio en las propiedades del objeto, o la generación de un "evento" con un nuevo mensaje para otro objeto del sistema.

Evento

Es un suceso en el sistema (tal como una interacción del usuario con la máquina, o un mensaje enviado por un objeto). El sistema maneja el evento enviando el mensaje adecuado al objeto pertinente. También se puede definir como evento la reacción que puede desencadenar un objeto; es decir, la acción que genera.

Características que tiene la clase.

Mensaje

Una comunicación dirigida a un objeto, que le ordena que ejecute uno de sus métodos con ciertos parámetros asociados al evento que lo generó.

Propiedad o atributo

Contenedor de un tipo de datos asociados a un objeto (o a una clase de objetos), que hace los datos visibles desde fuera del objeto y esto se define como sus características predeterminadas, y cuyo valor puede ser alterado por la ejecución de algún método.

Estado interno

Es una variable que se declara privada, que puede ser únicamente accedida y alterada por un método del objeto, y que se utiliza para indicar distintas situaciones posibles para el objeto (o clase de objetos). No es visible al programador que maneja una instancia de la clase.

Componentes de un objeto

Atributos, identidad, relaciones y métodos.

Identificación de un objeto

Un objeto se representa por medio de una tabla o entidad que esté compuesta por sus atributos y funciones correspondientes.

En comparación con un lenguaje imperativo, una "variable" no es más que un contenedor interno del atributo del objeto o de un estado interno, así como la "función" es un procedimiento interno del método del objeto.

"CONCEPTOS "YOUTUBE"

"CUESTIONARIO"

Preguntas clave  "CARACTERÍSTICAS DE LA POO"

Elije la respuesta correcta...

1.-¿Qué es una abstracción?

a) Denota las características esenciales de un objeto, donde se capturan sus comportamientos

b) La técnica por la cual el entorno de objetos se encarga de destruir automáticamente

c) Programación Orientada a Objetos como C++ u Object.

2.-¿Que es un Encapsula-miento?

a) Cada objeto está aislado del exterior, es un módulo natural, y cada tipo de objeto expone una "interfaz" a otros objetos que especifica cómo pueden interactuar con los objetos de la clase.

 b) Significa reunir todos los elementos que pueden considerarse pertenecientes a una misma entidad, al mismo nivel de abstracción.

c) La técnica por la cual el entorno de objetos se encarga de destruir automáticamente

3.-¿Característica de un Polimorfismo?

a) Denota las características esenciales de un objeto, donde se capturan sus comportamientos

b) Cada objeto está aislado del exterior, es un módulo natural, y cada tipo de objeto expone una "interfaz" a otros objetos que especifica cómo pueden interactuar con los objetos de la clase.

c) Comportamientos diferentes, asociados a objetos distintos, pueden compartir el mismo nombre; al llamarlos por ese nombre se utilizará el comportamiento correspondiente al objeto que se esté usando. O, dicho de otro modo, las referencias y las colecciones de objetos pueden contener objetos de diferentes tipos, y la invocación de un comportamiento

4.-¿Que es una herencia?

a) Las clases no se encuentran aisladas, sino que se relacionan entre sí, formando una jerarquía de clasificación. Los objetos heredan las propiedades y el comportamiento de todas las clases a las que pertenecen. La herencia organiza y facilita el polimorfismo y el encapsulamiento.

b) Se denomina "modularidad" a la propiedad que permite subdividir una aplicación en partes más pequeñas (llamadas módulos)

c) La recolección de basura (garbage collection) es la técnica por la cual el entorno de objetos se encarga de destruir automáticamente, y por tanto desvincular la memoria asociada, los objetos que hayan quedado sin ninguna referencia a ellos.

5.-¿Característica de una modularidad?

a) Se denomina "modularidad" a la propiedad que permite subdividir una aplicación en partes más pequeñas (llamadas módulos), cada una de las cuales debe ser tan independiente como sea posible de la aplicación en sí y de las restantes partes.

b) Cada objeto está aislado del exterior, es un módulo natural, y cada tipo de objeto expone una "interfaz" a otros objetos que especifica cómo pueden interactuar con los objetos de la clase.

c) La recolección de basura (garbage collection) es la técnica por la cual el entorno de objetos se encarga de destruir automáticamente, y por tanto desvincular la memoria asociada, los objetos que hayan quedado sin ninguna referencia a ellos.

6.-¿Qué es un principio de ocultación?

a) La recolección de basura (garbage collection) es la técnica por la cual el entorno de objetos se encarga de destruir automáticamente, y por tanto desvincular la memoria asociada, los objetos que hayan quedado sin ninguna referencia a ellos.

b) Cada objeto está aislado del exterior, es un módulo natural, y cada tipo de objeto expone una "interfaz" a otros objetos que especifica cómo pueden interactuar con los objetos de la clase. El aislamiento protege a las propiedades de un objeto contra su modificación por quien no tenga derecho a acceder a ellas; solamente los propios métodos internos del objeto pueden acceder a su estado

c) Se denomina "modularidad" a la propiedad que permite subdividir una aplicación en partes más pequeñas (llamadas módulos), cada una de las cuales debe ser tan independiente como sea posible de la aplicación en sí y de las restantes partes.