PDF de programación - Programación II - Programación Modular

Programación II

Programación Modular

g

Ángel Lucas González Martínez

Jaime Ramírez
Guillermo Román
Gu e
o o á

DLSIIS. Facultad de Informática
Universidad Politécnica de Madrid

1

MÓDULOS

2

Módulos
Módulos

i

it

• Mecanismo que permite:

M
– Separar componentes de un programa
– Dividir el código de forma estructurada
Dividir el código de forma estructurada
– Encapsulación y ocultación de datos y código

• Un módulo puede encapsular:
• Un módulo puede encapsular:

– Constantes
– Variables (no recomendable en general)
Variables (no recomendable en general)
– Tipos (atributos en POO) y servicios asociados a

esos tipos (TADS)

• Permiten separar definición (interfaz) de

implementación

3

Módulos
Módulos

Cada mód lo en ja a p ede estar definido por
• Cada módulo en java puede estar definido por:
– Una clase (fichero .java)
– Un paquete que puede contener varias clases
Un paquete que puede contener varias clases
(carpeta)

• Un módulo ofrece una interfaz (parte pública) y una

i
i d )
implementación (parte privada)

ió (

t

l

t

• El usuario del módulo “compilado” no ve la

implementación
implementación

• En java la definición de los servicios ofrecidos y su
implementación están en el mismo .java, a no ser
que:
– Se utilice una interfaz (interface)…

4

Módulos
Módulos

• Se pueden acceder a los elementos según su

visibilidad

• Una clase o módulo puede requerir de otros ⇒

necesidad de importar

• Los módulos se pueden empaquetar en librerías

(ficheros .jar) Reutilización
(ficheros .jar) Reutilización

• Cada módulo se puede compilar por separado
Nos centraremos en crear módulos (clases) que
• Nos centraremos en crear módulos (clases) que
definan Tipos Abstractos de Datos (TAD)

5

Módulos: Paquetes
Módulos: Paquetes

t

it

• Un paquete permite agrupar en una misma

U
unidad varias clases e interfaces estructurar
U
– Dos clases pertenecientes a distintos

• Un paquete crea un espacio de nombres ⇒

i d

b

t

i

paq etes se p eden llamar ig al
paquetes se pueden llamar igual

• Un paquete puede contener otros paquetes
l
• Si no se especifica nada la clase pertenece al

d l

t

l

• Los paquetes son una forma de crear módulos

ód l

d

f

ifi

Si
paquete por defecto
L
en java

t

6

Módulos: Cómo crear un paquete
Módulos: Cómo crear un paquete

• Por convenio se usan minúsculas en el identificador
• Por convenio se usan minúsculas en el identificador
• Una forma habitual de nombrar los paquetes es:

– Tipo de organización: org
Tipo de organización: org
– Nombre Organización: upm
– Proyecto: programacion2
– Detalles proyecto: practica1
– Otras divisiones …

p g

y

• Si el paquete ‘a’ está dentro del paquete ‘b’, y éste a su vez está

dentro de ‘c’, entonces:

package c.b.a;

k

b

• Al comienzo de todos los ficheros pertenecientes a un mismo

paquete ‘a’:
paquete a :

package a;
package a;

7

Módulos: Cómo crear un paquete
Módulos: Cómo crear un paquete

i

E
• En un mismo fichero .java se pueden definir
i
varias clases y/o interfaces, sólo una puede
ser pública
ser pública

d fi

fi h

d

j

• Todos los ficheros del paquete a deben:

l

t

li d

– o estar localizados en un directorio llamado a

ll
cuyo path esté incluido en la variable
CLASSPATH (por ejemplo: c/b/a)
CLASSPATH (por ejemplo: c/b/a)

di

d

t

i

– o estar incluidos en una carpeta a dentro de un
fichero .jar o .zip, y el path del fichero debe estar
incluido en la variable CLASSPATH (por ejemplo:
/misclases/libreria.jar)

p, y

p

j

8

Módulos: Cómo usar un paquete
Módulos: Cómo usar un paquete

• Escribiendo la referencia completa al elemento

d l

ibi

t

t

l

l

l

E
i
(importación calificada):
t

b P

f

nombrePaquete.nombreElem

b El

• Importando (importación no calificada):

– el paquete entero:

t

t

l

import nombrePaquete.*;

l

t

ól

– o sólo el elemento a ser utilizado:

l
import nombrePaquete.nombreElem;
t d
t

• La importación permite usar el conjunto de

L i
identificadores definidos. No se trae el código

tili d

ió

it

j

l

9

Módulos: Cómo usar un paquete
Módulos: Cómo usar un paquete

i

t

P

t

t

t

t 2

// i
//calificada Punto2 -> puntos.Punto2

i
import puntos.Punto2; //si se comenta se usa importación
ió
import consola.Consola;
public class TestPuntos2 {
p
{
static Punto2 leerPunto () {//leerPunto
float x,y;
.....
return new Punto2 (x,y);
)

C lifi d
Calificada

t 2 (

t

P

}//leerPunto
static void imprimirPunto (puntos.Punto2 p)
p
p)
{//imprimirPunto
System.out.printf("La coordenada x del punto es %f\n",
S
System.out.printf("La coordenada y del punto es %f\n",
}//imprimirPunto

p.getX());
d
p.getY());

i tf("L

%f\ "

d l

(p

t

d

t

t

10

Módulos: Cómo usar un paquete
Módulos: Cómo usar un paquete

t

l

l

t

t

i

t

t

P

iP

t

i

t 3

i
import puntos.iPuntos; import puntos.Punto3; import consola.Consola;
C
public class TestPuntos3 { Sólo al construir aparece la clase concreta
static iPuntos leerPunto () {//leerPunto
...
return new Punto3 (x,y);
}//l
t
}//leerPunto
static void imprimirPunto (iPuntos p) {//imprimirPunto
...
}//imprimirPunto
}
public static void main(String[] args) {
iPuntos p1,p2;
p1=leerPunto ();
p2=leerPunto();
2 l
t ()
System.out.println ("Datos del primer punto");
imprimirPunto(p1);

P

p

P

...}}

11

¿Qué clases puedo usar?
¿Qué clases puedo usar?

t

d

• En un proyecto se pueden usar clases de

E
l
muchos paquetes ¿de cuáles?
D t d

• De todos los que estén en el CLASSPATH:
l CLASSPATH
• Cuando usamos una clase la máquina virtual

té

d

l

i

l

l

t

t

id

t d

ód l

b
busca entre todos los módulos incluidos en
CLASSPATH
– Directorio que esté incluido en la variable

Di
CLASSPATH
Carpeta a dentro de un fichero jar o zip y el
– Carpeta a dentro de un fichero .jar o .zip, y el
path del fichero debe estar incluido en la variable
CLASSPATH

i bl

té i

id

l

i

l

12

Compilación separada
Compilación separada

Implementación

Provedor de Servicos

Compilacion

Módulo

Interface

Implementación

p

Interface

Cliente

Enlazado

Aplicación

Compilacion

Código objeto

13

Compilación separada
Compilación separada

Provedor de Servicos
Provedor de Servicos

Cliente

(Implementación/

Interface)
Interface)

.java

(Implementación/

Interface)

.java

(Compilacion)
(
)

p
javac

(Módulo)
(
)

.class

(Compilacion)

javac

(Aplicación)

.class

(Enlazado/
Ejecución)

java

14

OCULTACIÓN DE INFORMACIÓN

15

Separación Público Vs Privado
Separación Público Vs Privado

• Mecanismos:

– Ocultar la definición de los tipos o atributos
– Ocultar la implementación de sus operaciones
– Ocultar las operaciones privadas o auxiliares

• Ventajas:

– Facilita la programación: Abstracción de los detalles
– Menor acoplamiento y facilita reutilización
– Desarrollo en paralelo de aplicaciones
– Mejora de implementaciones sin afectar al resto del

sistema

16

Mecanismos de ocultación
Mecanismos de ocultación

• No todos los lenguajes dan las mismas

funcionalidades (C vs. Ada, C vs C++, ...)

• La ocultación se puede dar en:

– Restricción de acceso a nombres
– Restricción de acceso a funciones y estructuras de

datos (aun conociendo los nombres)

– Imposibilidad de inspección visual del código

17

Contenidos de parte pública y

privada en java

Parte Pública
• Cabeceras de los
métodos públicos
• Semántica de los

ét d

úbli

métodos: explica qué
métodos: explica qué
hacen

Normalmente, esta
información es la que se
q
incluye en la documentación
javadoc

Parte Privada

• Solicitud de módulos

•

•
•

i

necesarios en la
l
implementación
Implementación de las
Implementación de las
estructuras de datos
Implementación de los
Implementación de los
métodos: se especifica
un cuerpo {…}
}

p {

18

Separación física de la parte

pública y privada en java

• La parte pública y la privada están mezcladas en el

• Para no tener que ver la parte privada cuando se

código fuente (ficheros .java).
P
t
quieren usar los servicios de una clase, se utiliza la
documentación javadoc en files html
documentación javadoc en files html.

i d

d

t

l

• En la doc javadoc se encuentra la descripción de la
parte pública, que incluye todo lo que necesitamos
pa e púb ca, que
c uye todo o que eces ta os
saber para usar los servicios de una clase.

p

g

• Para poder generar esta doc, tenemos que incluir los
comentarios apropiadas en el código fuente (/** … */)
para cada método público.

q

19

ét d

Modificadores de Acceso
t ib t

• Para atributos y métodos, ordenados de más a

P
menos restrictivos:
– private: sólo es visible dentro de la clase que lo

ibl d

t
definió.
“sin modificador o friendly”: sólo es visible
– sin modificador o friendly : sólo es visible
dentro del paquete que incluye la clase que lo
definió.

ól

t

d l

l

d

d

d

á

i

i

– protected: es friendly, y además es visible para

todas las subclases de la clase que lo definió.

– public: es visible para todos.

Recordatorio:

l

20

Ocultación entre módulos
Ocultación entre módulos

J

• Java permite restringir a quien se da acceso
• Establece cuatro niveles distintos:

t i

d

it

i

i

Modificador Clase Paquete Subclase Universo
public
protected
t d
t
nada
private
private

Si
Si
Si
No
No
No

Si
N
No
No
No
No

Si
Si
Si
Si
No
No

Si
Si
Si
Si
Si
Si

• La importación se realiza por medio de la

palabra reservada import
palabra reservada import

• El cliente tiene acceso a las definiciones según

los criterios enumerados
los criterios enumerados

21

Módulos: Ejemplo de clase sin

ocultación

public class Punto1 {
P t 1 {

bli

l

public float x;
public float y;
public float y;

Definición de servicios e
implementación en el mismo fichero

public static double distancia (Punto1 p1, Punto1 p2 ) {
return java.lang.Math.sqrt ((p1.x - p2.x)*(p1.x - p2.x) +

2 )*( 1

t (( 1

M th

2 )

(p1.y - p2.y)*(p1.y - p2.y));

t

j

l

}

public static boolean esOrigen (Punto1 p )
{
return p.x==0 && p.y==0;
}
}

Visible y usable po