PDF de programación - Programación Orientada a Objetos

Programación Orientada a objetos. 1

Capitulo I



Programación Orientada a Objetos










La programación orientada a objetos, ha tomado las mejores ideas de la
programación estructurada y los ha combinado con varios conceptos nuevos y potentes que
incitan a contemplar las tareas de programación desde un nuevo punto de vista. La
programación orientada a objetos, permite descomponer mas fácilmente un problema en
subgrupos de partes relacionadas del problema. Entonces, utilizando el lenguaje se pueden
traducir estos subgrupos a unidades autocontenidas llamadas objetos.


El término Programación Orientada a Objetos (POO), hoy en día ampliamente
utilizado, es difícil de definir, ya que no es un concepto nuevo, sino que ha sido el
desarrollo de técnicas de programación desde principios de la década de los setenta, aunque
sea en la década de los noventa cuando ha aumentado su difusión, uso y popularidad. No
obstante, se puede definir POO como una técnica o estilo de programación que utiliza
objetos como bloque esencial de construcción.


Un objeto es una unidad que contiene datos y las funciones que operan sobre esos
datos. A los elementos de un objeto se les conoce como miembros; las funciones que
operan sobre los objetos se denominan métodos y los datos se denominan miembros datos.

1.1 ORIGENES DE LA PROGRAMACION ORIENTADA A OBJETOS.


1.a Etapa. Lenguajes Ensambladores. La unidad de programación es la instrucción,
compuesta de un operador y los operandos. El nivel de abstracción que se aplica es muy
bajo.

2.a Etapa. Lenguajes de Programación: Fortran, Algol, Cobol. Los objetos y operaciones
del mundo real se podían modelar mediante datos y estructuras de control separadamente.
En esta etapa el diseño del software se enfoca sobre la representación del detalle
procedimental y en función del lenguaje elegido. Conceptos como: refinamiento
progresivo, modularidad procedimientos y programación estructurada son conceptos
básicos que se utilizan en esta etapa. Existe mayor abstracción de datos.

3.a Etapa. Se introducen en esta etapa los conceptos de abstracción y ocultación de la
información.


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4.a Etapa. A partir de los años setenta se trabaja sobre una nueva clase de lenguajes de
simulación y sobre la construcción de prototipos tales como Simula-70 y basado en parte de
éste, el Smalltalk. En estos lenguajes, la abstracción de datos tiene una gran importancia y
los problemas del mundo real se representan mediante objetos de datos a los cuales se les
añade el correspondiente conjunto de operaciones asociados a ellos. Términos como
Abstracción de datos, objeto, encapsulación entre otros, son conceptos básicos sobre la que
se fundamenta la POO.



1.2 CONCEPTOS DE LA PROGRAMACION ORIENTADA A OBJETOS.



La POO representa una metodología de programación que se basa en las siguientes

características:

1) Los diseñadores definen nuevas clases (o tipos) de objetos.
2) Los objetos poseen una serie de operaciones asociadas a ellos.
3) Las operaciones tienden a ser genéricas, es decir, operan sobre múltiples tipos de datos.
4) Las clases o tipos de objetos comparten componentes comunes mediante mecanismos

de herencia.



Objeto: Una estructura de datos y conjunto de procedimientos que operan sobre dicha
estructura. Una definición más completa de objeto es: una entidad de programa que consiste
en datos y todos aquellos procedimientos que pueden manipular aquellos datos; el acceso a
los datos de un objeto es solamente a través de estos procedimientos, únicamente estos
procedimientos pueden manipular, referenciar y/o modificar estos datos.

Para poder describir todos los objetos de un programa, conviene agrupar éstos en clases.

Clase: Podemos considerar una clase como una colección de objetos que poseen
características y operaciones comunes. Una clase contiene toda la información necesaria
para crear nuevos objetos.

Encapsulación: Es una técnica que permite localizar y ocultar los detalles de un objeto. La
encapsulación previene que un objeto sea manipulado por operaciones distintas de las
definidas. La encapsulación es como una caja negra que esconde los datos y solamente
permite acceder a ellos de forma controlada.

Las principales razones técnicas para la utilización de la encapsulación son:

1) Mantener a salvo los detalles de representación, si solamente nos interesa el

2) Modificar y ajustar la representación a mejores soluciones algorítmicas o a nuevas

comportamiento del objeto.

tecnologías de software.




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Abstracción: En el sentido mas general, una abstracción es una representación concisa de
una idea o de un objeto complicado. En un sentido mas especifico, la abstracción localiza y
oculta los detalles de un modelo o diseño para generar y manipular objetos.

Una abstracción tiene un significado más general que la encapsulación, pudiendo hablar de
abstracción de datos en lugar de encapsulación de datos.

Como resumen de los 3 conceptos expuestos anteriormente podemos decir que:

1) Los objetos son encapsulaciones de abstracciones en la POO.
2) La unidad de encapsulación en la POO es el objeto.

Una clase es un tipo: Un objeto es una instancia de ese tipo. Además, la clase es un
concepto estático: una clase es un elemento reconocible en el texto del programa.

Un objeto es un concepto puramente dinámico, el cual pertenece, no al texto del programa,
sino a la memoria de la computadora, donde los objetos ocupan un espacio en tiempo de
ejecución una vez que haya sido creado.

La programación orientada a objetos, ha tomado las mejores ideas de la programación
estructurada y los ha combinado con varios conceptos nuevos y potentes que incitan a
contemplar las tareas de programación desde un nuevo punto de vista. La programación
orientada a objetos, permite descomponer mas fácilmente un problema en subgrupos de
partes relacionadas del problema. Entonces, utilizando el lenguaje se pueden traducir estos
subgrupos a unidades autocontenidas llamadas objetos.

Objetos: Un objeto es una entidad lógica que contiene datos y un código que manipula
estos datos; el enlazado de código y de datos, de esta manera suele denominarse
encapsulación.
Cuando se define un objeto, se esta creando implícitamente un nuevo tipo de datos.
Polimorfismo: Significa que un nombre se puede utilizar para especificar una clase
genérica de acciones.

Herencia: La herencia es un proceso mediante el cual un objeto puede adquirir las
propiedades de otro objeto.



1.3 PRESENTACION DE LAS CLASES Y LOS OBJETOS


Objeto: Un objeto es una entidad abstracta que tiene las características de un objeto real.
Los objetos se crean y eliminan durante la ejecución del programa, además interactúan con
otros objetos. Los objetos son construcciones de programación que se obtienen a partir de
entidades llamadas clases. La definición de una clase se conoce como instanciación de
clases.

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Para crear un objeto, es preciso definir primero su forma general utilizando la palabra
reservada class. Una class es parecida a una estructura, es un tipo definido por el usuario
que determina las estructuras de datos y las operaciones asociadas con este tipo.
Las clases son como plantillas o modelos que describen como se construyen ciertos tipos de
objetos, cada vez que se construye un objeto de una clase se crea una instancia de esa clase,
por consiguiente; los objetos son instancias de clases.

Una clase es una colección de objetos similares y un objeto es una instancia de una
definición de una clase; una clase puede tener muchas instancias y cada una es un objeto
independiente.
Una clase es simplemente un modelo que se utiliza para describir uno o mas objetos del
mismo tipo.

Así, por ejemplo sea una clase ventana, un tipo de dato, que contenga los miembros dato:

posx, posy
tipo_ventana
tipo_borde
color_ventana

y unas funciones miembro:

mover_horizontal
mover_vertical

Un objeto de la clase ventana, es una ventana concreta (una instancia de la clase) cuyos
datos tienen por valores:

posx x
posy y
tipo_ventana desplegable
tipo_borde linea doble
color_ventana amarillo




desplegable







x, y





amarillo

Línea doble

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1.3.1 DEFINICIÓN DE UNA CLASE.

Una clase es la evolución natural de una estructura, la existencia de clases es la
característica más significativa que convierte a C++ en un lenguaje orientado a objetos. Las
clases son estructuras que contienen no sólo declaraciones de datos, sino también
declaraciones de funciones. Las funciones se conocen como funciones miembro, e indican
qué tipos de cosas puede hacer una