Introducccin a la POO

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Introducccióna la POO
2
Introducción

• Fases del ciclo de vida del software
• 1) Análisis, 6
• 2) Diseño, 5
• 3) Implementación, 7
• 4) Depuración, 15
• 5) Mantenimiento, 67

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Factores calidad del software

• Eficiencia
• Portabilidad
• Verificabilidad
• Integridad (protección contra procesos sin
  derecho de acceso)
• Facilidad de uso
• Corrección
• Robustez (situaciones anómalas)
• Extensibilidad
• Reutilización
• Compatibilidad, ...

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Abstracción en programación

• Capacidad para encapsular y aislar la información
  del diseño y ejecución.
• Mecanismos en programación
• Procedimientos y funciones
• Tipos de datos abstractos (TDA)
• Objetos son TDA a los que se añaden mecanismos
  como herencia, métodos, etc.

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Otros paradigmas de programación

• Programación estructurada o funcional
• C, Pascal, Lisp,
• Desde principios de los 70
• Dificultad de trabajo en grupo
• No hay correspondencia estrecha entre datos
  reales y programas.

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POO

• Ventajas de uso
• Reusabilidad (mecanismos de abstracción y
  herencia)
• En programación convencional uso de funciones y
  procedimientos
• Adecuación a entornos de bases de datos.
• Idónea para tratamiento de Interfaces de Usuario.
• Adecuada en prototipos y simulación.

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Características de POO, I

• Generales
• Construcción de sistemas complejos a partir de
  componentes.
• Modelización más fiel al mundo real.
• Estimación de reducción de 40 con respecto a la
  programación convencional.

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Características de POO, I

• El modelo objeto (Booch, 1994)
• Abstracción
• Las características esenciales del objeto
• Documento insertar, borrar, ...
• Encapsulamiento (ocultación de información)
• Una clase contiene
• una interfaz pública
• una implementación
• Documento
• posicionPrevia

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Características de POO, II

• Modularidad
• Subdivisión de una aplicación en otras más
  pequeñas (módulos).
• Un módulo es un conjunto de clases
• Editor, Fuente, Documento,

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Características de POO, III

• Jerarquía
• Ordenación de las abstracciones
• Tipos
• Herencia (es-un) generalización/especialización
  
• Herencia simple o múltiple
• Mensaje es-un Documento
• Agregación (parte-de)
• Mensaje Destinatarios, Asunto, Contenido

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Características de POO, IV

• Polimorfismo
• Una misma operación (método) realizada de
  diferente modo
• Documento Añadir texto, imagen,
• Mensaje Añadir destinatario,
• Otras propiedades
• concurrencia (multitarea)
• Persistencia (guardar)
• uso de excepciones (errores)

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Importancia de las palabras

• Nombres
• Objetos
• Propiedades de objetos
• Adjetivos
• Valores de las propiedades
• Verbos
• Comportamiento de los objetos
• El coche tiene color rojo y se mueve
• El documento tiene letra grande y se muestra

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Lenguajes de POO

• Cronología resumida
• Fortran (1958)
• LISP (1959)
• BASIC (1964)
• Pascal (1969)
• Prolog (1971)
• C (1986)
• Object Pascal (1988)
• CLOS (1989)
• Java (1995)

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Lenguajes de POO, II

• The journal of object-oriented programming (1988)
• Primeros lenguajes POO
• Simula-67
• Objeto (datosmétodos). Clase. Herencia.
• Smalltalk-80
• Verdadero primer lenguaje de POO
• Concepto de paso de mensajes (activación de
  métodos)

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Clasificaciones

• Orientación
• puros (Smalltalk)
• híbridos (C)
• Tipificación
• estática (en tiempo de compilación), Object
  Pascal
• dinámica (en tiempo de ejecución), C
• Ligadura
• estática (C)
• dinámica (Java, C)

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Paradigmas de POO

• Clase-Elemento
• Ninguna clase es objeto
• C
• Toda clase es un objeto
• Smalltalk, Java
• Prototipo-Elemento
• Todo objeto puede ser prototipo de otros
• Amulet

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Otros aspectos de la POO

• Beneficios
• Mejor mantenimiento
• Estructuras más reales de la información
• Escalabilidad
• Adaptabilidad

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Otros aspectos de la POO, II

• Inconvenientes
• Necesidades de estandarización (OMG, Object
  Management Group)
• Coste de conversión de software legado

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Conceptos de POO, I

• Conceptos principales
• Clase
• Objeto (una instancia de una clase)
• Jerarquía de herencia entre clases

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Conceptos de POO, II

• Objetos
• objetodatosmétodos
• miembros de un objeto (o clase)
• datos
• métodos
• identificador del objeto
• nombre de variable

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Conceptos de POO, III

• Ejemplo
• Clase Robot
• Datos x (entero), y (entero)
• Métodos
• void avanzar (entero, entero)
• entero posicionX ()
• entero posicionY ()

• Métodos
• void avanzar (entero)
• Constructores
• Robot (entero, entero)
• Robot (entero)
• Instanciación
• objeto robot1 (Robot)
• robot1 Robot(1,2)

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Creación y destrucción de objetos

• Equivalencia de conceptos con programación
  clásica
• Tipo ?? Clase
• Dato ?? Objeto
• Variable existe en ambos tipos de programación
• Creación (uso de constructor)
• Ejemplo
• robot1 Robot(1,2) robot2 Robot(3)
• Destrucción
• Automática (Java, Garbage collection)
• Explícita (montón) o automática (pila) (C)

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Encapsulamiento

• Miembros privados y públicos
• Interfaz pública de una clase
• Miembros públicos (datos y métodos)
• Se pueden invocar desde fuera de la clase

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Encapsulamiento, II

• Ejemplo
• clase Robot
• Datos
• privado x (entero)
• privado y (entero)
• Constructores
• público Robot (entero, entero)
• público Robot (entero)

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Encapsulamiento, III

• clase Robot (continuación)
• Métodos
• público void avanzar (entero, entero)
• público entero getX ()
• público entero getY ()
• público void avanzar (entero)

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Representación
clase Robot
Datos
x
y
Métodos
Robot (entero, entero)
Robot (entero)
void avanzar (entero, entero)
void avanzar (entero)
entero getY ()
entero getX ()
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Ejecución de métodos

• Un método es un algoritmo que se puede ejecutar a
  partir de un objeto.
• Se dice que un método se ejecuta cuando el objeto
  recibe un mensaje de ejecución del método.
• Puede acceder a todos los miembros de la clase y
  a sus argumentos, que son otros objetos.
• Ejemplo
• Objeto robot1 (Robot)
• robot1Robot(3,2)
• robot1.avanzar(1,2)

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Herencia

• Representa el concepto de ser un tipo especial
  de o ser un/a
• Se establece mediante la definición de subclases,
  que dan lugar a una jerarquía de clases
• Ejemplo RobotConFrontera como subclase de Robot
  hereda sus miembros (x, y) y métodos (avanzar,
  getX, getY)

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Herencia, II

• Ejemplo
• Clase RobotConFrontera
• Clase padre Robot
• Datos
• privado limX (entero)
• privado limY (entero)

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Herencia, III

• Clase RobotConFrontera
• Métodos
• void avanzar (entero, entero)
• void avanzar (entero)
• Constructores
• RobotConFrontera (entero, entero,
• entero,
  entero)
• RobotConFrontera (entero, entero, entero)

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Herencia, II

• La definición en RobotConFrontera de
• void avanzar (entero, entero)
• void avanzar (entero)
• es un overriding (especialización,
  redefinición, etc) de los métodos ya definidos en
  la clase Robot

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Herencia, III

• Herencia simple
• Figura, Círculo, Rectángulo, Cuadrado, Triángulo
• Herencia múltiple
• Persona, Profesor, Investigador,
  ProfesorUniversitario
• Problemas de ambigüedad

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Herencia, IV

• Clase abstracta
• No admite una instancia directa. Ejemplo clase
  Figura. Sería inválido
• objeto f (Figura)
• fFigura(....)
• aunque sí sería válido
• objeto f (Figura)
• fCuadrado(3)

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Herencia, V

• Sobrecarga (overloading) de un método
• En una clase, el mismo nombre de método definido
  de modos distintos
• Ejemplo el método avanzar está sobrecargado en
  la clase Robot

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Herencia, IV

• Overloading y Overriding son casos de
  polimorfismo
• El mismo método definido de modos distintos
• Ligadura dinámica
• objeto r (Robot)
• rRobotConFrontera(2,3,0,0)
• Al ejecutar r.avanzar(3), qué definición se
  aplica?
• la de Robot (ligadura estática)
• la de RobotConFrontera (ligad. dinámica)

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Framework

• Conjunto de clases que se coordinan para realizar
  una función
• Para construir una aplicación hay que
  subclasificarlas
• El main usualmente incluido en el Framework
• Diagramas de clases
• Necesidad de un estándar de representación gráfica

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UML

• Unified Modeling Language
• Diagramas (condensación gráfica de estructuras de
  clases y relaciones entre objetos y clases)