Introducción a la programación orientada a objetos (POO)

Introducción

Modularidad: es la posibilidad de subdividir una aplicación en módulos más pequeños, donde cada uno debe ser tan independiente como sea posible del resto de módulos.

Módulo: podría ser cualquier elemento funcional dentro del sistema, identificable y relevante (Subrutinas, librerías, clases, etc.)

Un sistema diseñado de forma modular es la unión de un conjunto de módulos interconectados, donde cada módulo realizará una tarea bien definida e independiente de las demás.

La POO realiza la modularidad a través del concepto de clase.

Un principio fundamental del diseño modular es:

• Alta cohesión.
• Bajo acoplamiento.

Acoplamiento: es la interdependencia entre módulos. Debemos buscar que el acoplamiento entre nuestros módulos sea mínimo. Un acoplamiento bajo indica un sistema bien participando y puede obtenerse:

• Reduciendo el número de relaciones.
• Debilitando el nivel de dependencia en las relaciones.

Una forma de debilitar el acoplamiento es haciendo que un módulo oculte su implementación interna y no la haga visible al exterior.

La interface del módulo será la única vía desde el exterior para usar el módulo.

Las ventajas de un bajo acoplamiento son:

• Poder sustituir un modelo por otro sin afectar al resto.
• Seguimiento de un error y aislamiento del módulo defectuoso.

Cohesión: es el grado de relación que tienen los elementos internos dentro del módulo. El objetivo es diseñar módulos con una alta cohesión, cuyos elementos estén fuertemente relacionados unos con otros.

Paradigma de la POO

Es una manera de estructurar los componentes de un sistema de software de forma modular. El objeto es el módulo que organiza el código.

Los objetos son manipulados por unas funciones (métodos) y se comunican entre sí mediante un protocolo de intercambio de mensajes.

Objeto: módulo autocontenido de datos y operaciones que representa una entidad en el dominio del problema.

La POO divide el proceso de construcción del software en dos fases:

• Definición de clases y sus relaciones.
• Puesta en funcionamiento de los objetos mediante la instanciación y el intercambio de mensajes entre ellos para desarrollar la lógica del programa.

Método: es la implementación de una operación que puede ser requerido a cualquier objeto de la clase.

Los métodos muestran o definen parte del comportamiento de los objetos representados por la clase. El conjunto de métodos constituye la interface del objeto.

Estado: es el valor que tienen los atributos de un objeto en un instante del tiempo concreto.

Atributos: características que definen a la clase.

Para definir una clase utilizaremos la palabra reservada class .

Los nombres de las clases siempre empiezan con mayúscula.

Primero definimos el nivel de privacidad:

• public: cualquier clase puede acceder y utilizar cualquier atributo o método declarado como público (desaconsejado para los atributos).
• private: sólamente podremos acceder si estamos dentro de la clase. (aconsejado para atributos y métodos internos).
• protected: solamente podermos acceder si estamos dentro de la clase o desde las clases que hereden.

Ejemplo:

xxxxxxxxxx
7
1
public class Persona {      //clase
2
  private String nombre;    //atributos
3
  private int edad;             
4
  public float andar (int distancia) {  //método
5
    // Aqui iria la implementación del algoritmo
6
  }
7
}

Constructor: tiene como objetivo inicializar el objeto cuando se instancia la clase:

• Tipos:

  • Constructor por defecto: no recibe argumentos.
  • Constructor con argumentos.

• Características:

  • Es un método obligatorio de la clase.
  • Tiene el mismo nombre que la clase.
  • Puede tener cualquier número de argumentos o ninguno.
  • Puede haber más de un constructor siempre que no coincidan los argumentos recibidos.
  • Se instancia con la palabra reservada new.

Ejemplo:

xxxxxxxxxx
6
1
public class Persona {
2
  private String nombre;
3
    public Persona(String n) { //constructor
4
        nombre = n;
5
  }
6
}

xxxxxxxxxx
1
1
Persona pJuan = new Persona("Juan"); // Se instancia la clase Persona.

Los getters son métodos que nos devuelven un valor cuando lo solicitamos a una clase con atributos privados.

Ejemplo:

xxxxxxxxxx
3
1
public String getNombre(){
2
  return nombre;
3
}

Los setters son métodos que sirven para controlar el valor de nuestros atributos.

Ejemplo:

xxxxxxxxxx
3
1
public void setNombre(String n) {
2
  nombre = n;
3
}

Una clase quedará definida de la siguiente manera:

xxxxxxxxxx
7
1
public class Persona {
2
  // atributos
3
  // constructores (métodos constructores)
4
  // getters (acceso a propiedades)
5
  // setters (establecer propiedades)
6
  // métodos (métodos de servicio)
7
}

Tarjetas CRC (Class Responsability Collaboration)

Las tarjetas CRC constituyen una técnica para diseñar clases a través de la identificación de colaboraciones y responsabilidades presentes en una clase de objetos.

Son útiles en etapas tempranas de desarrollo, en donde se están identificando las clases en el dominio del problema.

Se componen de las siguientes partes:

• Nombre de la clase: nombre descriptivo de la entidad.
• Responsabilidad de la clase: describen el propósito de la clase y están relacionadas con las operaciones que realiza. (Se recomienda que una clase no tenga más de 3 o 4 responsabilidades).
• Colaboraciones de la clase: relación de una clase con otra. (Muchas colaboraciones significará un alto acoplamiento).

Ejemplo:

Modelado con objetos:

• Identificar las clases de objetos relevantes junto con los atributos de cada clase.
• Asignar responsabilidades a cada clase: es lo que la clase conoce y lo que realiza. Por ejemplo, la clase ClaseEstudiante se conoce su nombre, DNI, etc. y realiza la matrícula, modifica datos...
• Buscar colaboradores y asociaciones entre objetos: la lista de colaboradores de una clase debe incluir todas las clases que necesita para hacer algo. Llamamos objetos colaboradores a aquellos que enviarán o recibirán mensajes del objeto actual, con el objetivo de llevar a cabo una responsabilidad.