El Modelo de Objetos

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El Modelo de Objetos

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Descomposición de un problema

• Encontrar los conceptos centrales del problema
• Definir las responsabilidades de cada concepto
• Encontrar las colaboraciones entre los conceptos

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Un programa Orientado a Objetos
Abstracciones (objetos)
Colaboraciones
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Conceptos centrales

• Abstracción características esenciales del
  objeto
• Encapsulamiento ocultación de la implementación
• Modularidad paquetes de abstracciones agrupadas
  en unidades discretas
• Jerarquia clasificación de abstracciones

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Conceptos centrales (II)
Abstracción
de
Agrupación de
Encapsulamiento
Modularidad
de
Jerarquía
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Objetos

• Un objeto representa una entidad individual
  identificable, real o abstracta, con un papel
  definido y preciso en el dominio del problema.
• Todo objeto tiene estado, comportamiento e
  identidad.
• Los objetos con comportamiento similar se agrupan
  en clases.

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Estado de un Objeto

• El estado de un objeto está constituído por todas
  sus propiedades estáticas y los valores actuales
  de cada una de ellas

Propiedad
Valor
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Estado

• Los objetos son máquinas de estado su estado
  actual depende de un estado inicial y de la
  secuencia de estímulos recibidos.
• Distintas secuencias de estímulos pueden implicar
  distintos estados finales, aunque el estado
  inicial sea el mismo

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Comportamiento

• Es la descripción de un objeto en términos de sus
  cambios de estado y paso de mensajes.
• El comportamiento es la actividad visible del
  objeto
• Está expresado por el conjunto de estímulos a los
  que un objeto es capaz de responder.

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Operaciones

• Llamamos operación a la acción de un objeto sobre
  otro a fin de provocar un comportamiento
• Las operaciones pueden expresarse en términos de
  un contrato, donde el cliente solicita un
  servicio asegurando precondiciones y espera
  poscondiciones

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Contrato

• Precondiciones son las cosas que deben
  asegurarse antes de invocar la operación
• Poscondiciones son las cosas que el receptor
  garantiza al finalizar la ejecución de la
  operación
• Invariantes son aquellas cosas que permanecen
  inmutables durante la ejecución de la operación

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Excepciones

• Son el mecanismo utilizado por un objeto para
  indicar que una operación solicitada no pudo
  cumplirse
• Porque no se dan todas las precondiciones, o
• porque no pueden asegurarse los invariantes, o
• porque no pueden asegurarse las poscondiciones de
  la operación

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Semántica de Mensajes
Precondiciones
Invariantes Poscondiciones
Respuesta
Mensaje (método parámetros )
Objeto
Excepciones
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Tipos de Operaciones

• Modificador (set) operación que altera todo o
  parte del estado del objeto.
• Selector (get) operación que accede al estado
  interno del objeto pero no lo altera
• Constructor operación que crea un objeto,
  inicializando su estado
• Comportamientos específicos

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Métodos

• Un método es la implementación de un
  comportamiento dentro de un objeto.
• Cada método tiene una visibilidad
• público es accesible por otros objetos
• privado sólo es utilizable por el propio objeto
• protegido es utilizable por el objeto y los
  objetos instancias de clases derivadas

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Métodos (II)

• Cada método tiene una signatura con tres
  componentes
• El objeto receptor
• El nombre del método
• Los argumentos
• La ejecución de un método puede devolver uno,
  ninguno o varios objetos

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Identidad

• Es la propiedad de un objeto que lo distingue de
  todos los demás
• ElementoPantalla x
• GradienteTemperatura gi
• La identidad de un objeto está indicada por su
  referencia el nombre de un objeto es la
  referencia del objeto físico

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Ciclo de vida de un Objeto

• Un objeto ocupa un espacio de memoria durante un
  tiempo determinado

Destrucción
Construcción
Utilización
Finalización
Persistencia
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Persistencia

• Es la propiedad de un objeto de sobrevivir en el
  tiempo al objeto que lo creó

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Persistencia

• resultados transitorios de la evaluación de
  expresiones
• variables locales a un procedimiento
• variables del espacio de memoria libre
• datos de configuración usados en ! ejecuciones
  de una aplicación
• datos usados por ! versiones de una aplicación
• datos que sobreviven a una aplicación

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Objetos activos y pasivos

• Los activos exhiben comportamiento sin que nadie
  actúe sobre ellos son autónomos.
• Los pasivos sólo cambian de estado cuando reciben
  estímulo externo
• Los sistemas secuenciales tienen sólo un objeto
  activo, mientras que los sistemas concurrentes
  tienen varios.

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Sincronización

• Cuando un objeto envía un mensaje a otro se dice
  que ambos estan sincronizados.
• Como distintos objetos pueden enviar mensajes
  simultáneamente a otro, aparece la concurrencia

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Concurrencia
A
t0 m1
D (Pasivo)
B
t0 m2
C
Tres objetos activos (A, B y C) envían mensajes
simultáneos a un servidor pasivo (D)
t0 m3
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Concurrencia

• En el enlace de objetos activos con uno pasivo
  hay tres tipos de sincronización
• Secuencial el o. pasivo funciona bien en
  presencia de un solo actor.
• Vigilado los objetos activos deben respetar la
  exclusión mutua
• Síncrono el o. pasivo garantiza ejecución
  correcta en un escenario de concurrencia

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Relaciones

• Asociación entre objetos para cumplir una
  responsabilidad determinada
• Las asociaciones pueden ser uno a uno o uno a
  varios
• Ejemplo un cliente utiliza los servicios de un
  servidor

Cliente
Servidor
Método
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Roles

• En una asociación, cada objeto cumple un rol
  determinado.
• Actor opera sobre otros
• Servidor otros operan sobre él
• Agente es Actor en algunas asociaciones y
  Servidor en otras

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Relaciones entre clases

• Generalización/Especialización herencia
• Todo/Parte agregación
• Asociación dependencia semántica entre clases
  independientes

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Polimorfismo

• Es un concepto esencial que permite construir
  código reutilizable
• Significa que objetos de clases distintas pueden
  entender mensajes iguales
• El cliente envía un mismo mensaje a objetos
  diferentes. Cada receptor implementará un
  comportamiento específico

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Polimorfismo (II)
Imágen
Cada objeto provee una implementación distinta de
Imprimir que produce el comportamiento buscado
por el cliente
imprimir
cliente
Texto
imprimir
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Polimorfismo (III)

• Mensajes que tienen sentido semejante deben tener
  el mismo nombre para maximizar la flexibilidad
  que otorga el polimorfismo.
• El cliente delega en el objeto receptor la
  responsabilidad de proveer la implementación
  correcta

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Enlace Dinámico

• Dynamic Binding en inglés, es la asociación entre
  el objeto receptor y el mensaje que se le envía,
  producida en el momento de la ejecución de la
  aplicación

unaCuenta.extraer( 100 )
Este código invocará el método extraer() del
objeto unaCuenta. Esto supone que la clase a la
que pertenece el objeto unaCuenta tiene un
método extraer(), o su superclase, o las
ascendientes
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Enlace Dinámico (II)

• La versión del mensaje a ejecutarse se
  determina dinámicamente en el momento de la
  ejecución, basada en la clase del objeto
  unaCuenta.
• Este concepto está asociado al polimorfismo y a
  la herencia para otorgar gran flexibilidad al
  diseño orientado a objetos