Asignatura: Diseño e Implementación de Sistemas Computacionales
Curso: 7° Informática
Profesora. Gladis Lauritto
Actividades 1
1-
Leer texto
2-
Responder cuestionario
a.
Que es la programación orientada a objetos?
b.
Que son los objetos?
c.
Qué son los métodos?
d.
Cuál es la diferencia entre la programación estructurada
tradicional y POO?
e.
Cómo fue el origen de POO?
f.
Cuáles son los conceptos que introduce la POO?
g.
Cuáles son las características de la POO?
h.
Cuáles son las dos corrientes para realizar la POO?
i.
Cuales son los lenguajes orientados a Objetos?
Actividades 2
1-
Realizar un esquema o mapa conceptual del tema.
La Programación Orientada a Objetos (POO,
en español; OOP, según sus siglas en inglés)
es un paradigma de programación que viene
a innovar la forma de obtener resultados. Los objetos manipulan los datos de
entrada para la obtención de datos de salida específicos, donde cada objeto
ofrece una funcionalidad especial.
Muchos de los objetos prediseñados de los lenguajes de programación actuales
permiten la agrupación en bibliotecas o librerías, sin embargo, muchos de estos
lenguajes permiten al usuario la creación de sus propias bibliotecas.
Los objetos son entidades que tienen un determinado
"estado", "comportamiento (método)" e
"identidad":
La identidad es una propiedad de un objeto que lo
diferencia del resto; dicho con otras palabras, es su identificador (concepto
análogo al de identificador de una variable o una constante).
Los métodos (comportamiento) y atributos (estado) están
estrechamente relacionados por la propiedad de conjunto. Esta propiedad destaca
que una clase requiere de métodos para poder tratar los atributos con los que
cuenta. El programador debe pensar indistintamente en ambos
conceptos, sin separar ni darle mayor importancia a alguno de ellos. Hacerlo
podría producir el hábito erróneo de crear clases contenedoras de información
por un lado y clases con métodos que manejen a las primeras por el otro. De
esta manera se estaría realizando una "programación estructurada camuflada"
en un lenguaje de POO.
La programación orientada a objetos difiere de la programación estructurada tradicional,
en la que los datos y los procedimientos están separados y sin relación, ya que
lo único que se busca es el procesamiento de unos datos de entrada para obtener
otros de salida. La programación estructurada anima al programador a pensar
sobre todo en términos de procedimientos o funciones, y en segundo lugar en las
estructuras de datos que esos procedimientos manejan. En la programación
estructurada solo se escriben funciones que procesan datos. Los programadores
que emplean POO, en cambio, primero definen objetos para luego enviarles
mensajes solicitándoles que realicen sus métodos por sí mismos.
Origen
Los conceptos de la
POO tienen origen en Simula 67, un
lenguaje diseñado para hacer simulaciones, creado por Ole-Johan
Dahl y Kristen Nygaard, del Centro de Cómputo Noruego
en Oslo. En
este centro se trabajaba en simulaciones de naves, que fueron confundidas por
la explosión combinatoria de cómo las diversas cualidades de diferentes naves
podían afectar unas a las otras. La idea surgió al agrupar los diversos tipos
de naves en diversas clases de objetos, siendo responsable cada clase de
objetos de definir sus "propios" datos y comportamientos. Fueron
refinados más tarde en Smalltalk, desarrollado en Simula en Xerox PARC (cuya
primera versión fue escrita sobre Basic) pero diseñado
para ser un sistema completamente dinámico en el cual los objetos se podrían
crear y modificar "sobre la marcha" (en tiempo de ejecución) en lugar
de tener un sistema basado en programas estáticos.
Las características de orientación a objetos fueron
agregadas a muchos lenguajes existentes durante ese tiempo, incluyendo Ada, BASIC, Lisp más Pascal, entre otros. La adición de
estas características a los lenguajes que no fueron diseñados inicialmente para
ellas condujo a menudo a problemas de compatibilidad y en la capacidad de
mantenimiento del código. Los lenguajes orientados a objetos "puros",
por su parte, carecían de las características de las cuales muchos
programadores habían venido a depender. Para saltar este obstáculo, se hicieron
muchas tentativas para crear nuevos lenguajes basados en métodos orientados a
objetos, pero permitiendo algunas características imperativas de maneras
"seguras". El lenguaje de programación Eiffel de
Bertrand Meyer fue un temprano y moderadamente acertado lenguaje con esos
objetivos, pero ahora ha sido esencialmente reemplazado por Java, en gran parte debido a la
aparición de Internet y a la implementación de la máquina virtual Java en la mayoría
de navegadores web. PHP en su versión 5
se ha modificado; soporta una orientación completa a objetos, cumpliendo todas
las características propias de la orientación a objetos.
Conceptos
fundamentales
La POO es una forma de programar que
trata de encontrar una solución a estos problemas. Introduce nuevos conceptos,
que superan y amplían conceptos antiguos ya conocidos. Entre ellos destacan los
siguientes:
Una clase es una especie de "plantilla" en la que
se definen los atributos y métodos predeterminados de un tipo de objeto. Esta
plantilla se crea para poder crear objetos fácilmente. Al método de crear
nuevos objetos mediante la lectura y recuperación de los atributos y métodos de
una clase se le conoce como instanciación.
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 registrados como "públicos" (public) en C. Los componentes
registrados como "privados" (private) también se heredan pero se
mantienen escondidos al programador y sólo pueden ser accedidos a través de
otros métodos públicos. Para poder acceder a un atributo u operación de una
clase en cualquiera de sus subclases pero mantenerla oculta para otras clases
es necesario registrar los componentes como "protegidos" (protected),
de esta manera serán visibles en C y en D pero no en otras clases.
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).
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.
Atributos
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.
Miembros 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.
Características de la POO
Existe un acuerdo acerca de qué características contempla
la "orientación a objetos". Las características siguientes son las
más importantes:1
Denota las características esenciales de un objeto, donde
se capturan sus comportamientos. Cada objeto en el sistema sirve como modelo de
un "agente" abstracto que puede realizar trabajo, informar y cambiar
su estado, y "comunicarse" con otros objetos en el sistema sin
revelar "cómo" se implementan estas características. Los procesos,
las funciones o los métodos pueden también ser abstraídos, y, cuando lo están,
una variedad de técnicas son requeridas para ampliar una abstracción. El
proceso de abstracción permite seleccionar las características relevantes
dentro de un conjunto e identificar comportamientos comunes para definir nuevos
tipos de entidades en el mundo real. La abstracción es clave en el proceso de
análisis y diseño orientado a objetos, ya que mediante ella podemos llegar a
armar un conjunto de clases que permitan modelar la realidad o el problema que
se quiere atacar.
Significa reunir todos los elementos que pueden
considerarse pertenecientes a una misma entidad, al mismo nivel de abstracción.
Esto permite aumentar la cohesión (diseño estructurado) de los componentes del
sistema. Algunos autores confunden este concepto con el principio de
ocultación, principalmente porque se suelen emplear conjuntamente.
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 en una referencia
producirá el comportamiento correcto para el tipo real del objeto referenciado.
Cuando esto ocurre en "tiempo de ejecución", esta última
característica se llama asignación tardía o asignación dinámica. Algunos
lenguajes proporcionan medios más estáticos (en "tiempo de compilación")
de polimorfismo, tales como las plantillas y la sobrecarga de
operadores de C++.
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,
permitiendo a los objetos ser definidos y creados como tipos especializados de
objetos preexistentes. Estos pueden compartir (y extender) su comportamiento
sin tener que volver a implementarlo. Esto suele hacerse habitualmente
agrupando los objetos en clases, y estas en árboles o enrejados que reflejan un
comportamiento común. Cuando un objeto hereda de más de una clase, se dice que
hay herencia múltiple; siendo de alta complejidad
técnica por lo cual suele recurrirse a la herencia virtual para evitar la
duplicación de datos.
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. Estos módulos se pueden compilar
por separado, pero tienen conexiones con otros módulos. Al igual que la
encapsulación, los lenguajes soportan la modularidad de diversas formas.
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. Esto asegura que otros objetos
no puedan cambiar el estado interno de un objeto de manera inesperada,
eliminando efectos secundarios e interacciones inesperadas. Algunos lenguajes
relajan esto, permitiendo un acceso directo a los datos internos del objeto de
una manera controlada y limitando el grado de abstracción. La aplicación entera
se reduce a un agregado o rompecabezas de
objetos.
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. Esto significa que el programador no debe
preocuparse por la asignación o liberación de memoria, ya que el entorno la
asignará al crear un nuevo objeto y la liberará cuando nadie lo esté usando. En
la mayoría de los lenguajes híbridos que se extendieron para soportar el
Paradigma de Programación Orientada a Objetos como C++ u Object
Pascal, esta característica no existe y la memoria debe desasignarse
expresamente.
Tipos
Para realizar programación orientada a objetos existen dos
corrientes principales:
Basada en clases.- Es la más ampliamente usada por los
lenguajes de programación orientada a objetos. Por ejemplo es usada por Java,
C++ y C#. Se basa en crear una estructura molde llamada clase donde se
especifican los campos y métodos que tendrán nuestros objetos. Cada vez que
necesitamos un objeto creamos una instancia (o copia del objeto) usando la
clase como molde.
Basada en prototipos.- Es
soportado en Javascript, Python y Ruby. No hay clases, solo hay objetos. El
mecanismo para la reutilización está dado por la clonación de objetos. Se
crean directamente los objetos y cuando se quiere generar otro con la misma
estructura se usa clonación. Una vez clonado si queremos podemos agregar los
campos y métodos necesarios. Un objeto prototípico es un
objeto que se utiliza como una plantilla a partir de la cual se obtiene el
conjunto inicial de propiedades de un objeto. Cualquier objeto puede ser
utilizado como el prototipo de otro objeto, permitiendo al segundo objeto
compartir las propiedades del primero.
Algunos lenguajes orientados a objetos[editar]
Simula (1967) es aceptado como el primer lenguaje que
posee las características principales de un lenguaje orientado a objetos. Fue
creado para hacer programas de simulación, en donde los "objetos" son
la representación de la información más importante.
Smalltalk (1972 a 1980) es posiblemente el ejemplo
canónico, y con el que gran parte de la teoría de la programación orientada a
objetos se ha desarrollado.
Entre los lenguajes orientados a objetos se destacan los
siguientes:
Muchos de estos lenguajes de programación no son puramente
orientados a objetos, sino que son híbridos que combinan la POO con otros paradigmas.
Al igual que C++, otros lenguajes, como OOCOBOL, OOLisp,
OOProlog y Object REXX, han sido creados añadiendo extensiones
orientadas a objetos a un lenguaje de programación clásico.
Un nuevo paso en la abstracción de paradigmas de
programación es la Programación Orientada a Aspectos (POA).
Aunque es todavía una metodología en estado de maduración, cada vez atrae a más
investigadores e incluso proyectos comerciales en todo el mundo.
