santiagogomez5784ita: marzo 2011

POO:

Es un paradigma de programación que usa objetos y sus interacciones, para diseñar aplicaciones y programas informáticos. Está basado en varias técnicas, incluyendo herencia, abstracción, polimorfismo y encapsulamiento. Su uso se popularizó a principios de la década de los años 1990. En la actualidad, existe variedad de lenguajes de programación que soportan la orientación a objetos.

Clase: definiciones de las propiedades y comportamiento de un tipo de objeto concreto. La instanciación es la lectura de estas definiciones y la creación de un objeto a partir de ellas.

Una clase es una construcción que se utiliza como un modelo (o plantilla) para crear objetos de ese tipo. El modelo describe el estado y el comportamiento que todos los objetos de la clase comparten. Un objeto de una determinada clase se denomina una instancia de la clase. La clase que contiene (y se utilizó para crear) esa instancia se puede considerar como del tipo de ese objeto, por ejemplo, una instancia del objeto de la clase "Personas" sería del tipo "Personas".
Una clase por lo general representa un sustantivo, como una persona, lugar o (posiblemente bastante abstracta) cosa - es el modelo de un concepto dentro de un programa de computadora. Fundamentalmente, encapsula el estado y el comportamiento del concepto que representa. Encapsula el estado a través de marcadores de datos llamados atributos (o variable miembro o variables de instancia), encapsula el comportamiento a través de secciones de código reutilizables llamados métodos.
Más técnicamente, una clase es un conjunto coherente que consiste en un tipo particular de metadatos. Una clase tiene tanto una interfaz y una estructura. La interfaz describe cómo interactuar con la clase y sus instancias con métodos, mientras que la estructura describe cómo los datos se dividen en atributos dentro de una instancia. Una clase también puede tener una representación (meta objeto) en tiempo de ejecución, que proporciona apoyo en tiempo de ejecución para la manipulación de los metadatos relacionados con la clase. En el diseño orientado a objetos, una clase es el tipo más específico de un objeto en relación con una capa específica.
Los lenguajes de programación que soportan clases difieren sutilmente en su soporte para diversas características relacionadas con clases. La mayoría soportan diversas formas de herencia. Muchos lenguajes también soportan características para proporcionar encapsulación, como especificadores de acceso.

Objeto:

Un objeto se define como la unidad que en tiempo de ejecución realiza las tareas de un programa. También a un nivel más básico se define como la instancia de una clase.
Estos objetos interactúan unos con otros, en contraposición a la visión tradicional en la cual un programa es una colección de subrutinas (funciones o procedimientos), o simplemente una lista de instrucciones para el computador. Cada objeto es capaz de recibir mensajes, procesar datos y enviar mensajes a otros objetos de manera similar a un servicio.
En el mundo de la programación orientada a objetos (POO), un objeto es el resultado de la instanciación de una clase. Una clase es el anteproyecto que ofrece la funcionalidad en ella definida, pero ésta queda implementada sólo al crear una instancia de la clase, en la forma de un objeto. Por ejemplo: dado un plano para construir sillas (una clase de nombre clase silla), entonces una silla concreta, en la que podemos sentarnos, construida a partir de este plano, sería un objeto de clase silla. Es posible crear (construir) múltiples objetos (sillas) utilizando la definición de la clase (plano) anterior. Los conceptos de clase y objetos son análogos a los de tipo de datos y variable, es decir, definida una clase podemos crear objetos de esa clase, igual que disponiendo de un determinado tipo de dato (por ejemplo el tipo entero), podemos definir variables de dicho tipo:

Instancia:

La palabra Instancia significa: Solicitud o Insistencia.
Una instancia de un programa es una copia de una versión ejecutable del programa que ha sido escrito en la memoria del computador.
Una instancia de un programa es creada típicamente por el clic de usuario en un icono de una interfaz Gráfica para usuarios GUI o por la entrada de un comando en una interfaz de línea de comandos CLI y presionando la tecla ENTER. Instancias de programas pueden ser creadas por otros programas.
Un programa es una secuencia de instrucciones que indica cuales operaciones se deben realizar sobre un conjunto de datos. Una versión ejecutable de un programa, también llamado un programa ejecutable, es una versión de un programa que es entendible para el CPU del computador y está listo para funcionar tan pronto como se copia en memoria. Esto contrasta con la versión de código fuente de un programa, el cual es la versión originalmente escrita por lenguaje de alto nivel, y luego es traducido a lenguaje de máquinas por otro programa especializado llamado compilador.
Un ejemplo de instancia en un lenguaje de programación visual, sería tomar o arrastrar un objeto de la barra de herramientas o de la lista de librerías y colocarlo en el escritorio o escenario de trabajo (estamos creando una instancia de ese objeto, una copia). Si arrastramos 10 botones al entorno visual de trabajo, estamos creando una instancia del botón original, si a cada botón le cambiamos el nombre, tendremos 10 botones que heredan las mismas propiedades y métodos del objeto original. Tenemos como resultado que con un solo botón hicimos 10 y nuestro archivo pesara como si tuviese uno solo.
De esta forma, partiendo de lo que conforma a un objeto original (propiedades y métodos) se reutilizan sus funciones creando una instancia del mismo en distintas partes del programa donde se necesite. Si el objeto original cambia o le es agregado algún nuevo atributo, las instancias lo heredaran puesto que son una copia del objeto original.

Herencia

En orientación a objetos la herencia es el mecanismo fundamental para implementar la reutilización y extensibilidad del software. A través de ella los diseñadores pueden construir nuevas clases partiendo de una jerarquía de clases ya existente (comprobadas y verificadas) evitando con ello el rediseño, la modificación y verificación de la parte ya implementada. La herencia facilita la creación de objetos a partir de otros ya existentes, obteniendo características (métodos y atributos) similares a los ya existentes.
Es la relación entre una clase general y otra clase más específica. Por ejemplo: Si declaramos una clase párrafo derivada de una clase texto, todos los métodos y variables asociadas con la clase texto, son automáticamente heredados por la subclase párrafo.
La herencia es uno de los mecanismos de la programación orientada a objetos, por medio del cual una clase se deriva de otra, llamada entonces clase base o clase padre, (a veces se le denomina superclase pero no es muy común), de manera que extiende su funcionalidad. Una de sus funciones más importantes es la de proveer Polimorfismo y late binding.

Polimorfismo:

Se refiere a la capacidad para que varias clases derivadas de una antecesora utilicen un mismo método de forma diferente.
Por ejemplo, podemos crear dos clases distintas: Pez y Ave que heredan de la superclase Animal. La clase Animal tiene el método abstracto mover que se implementa de forma distinta en cada una de las subclases (peces y aves se mueven de forma distinta).
Como se mencionó anteriormente, el concepto de polimorfismo se puede aplicar tanto a funciones como a tipos de datos. Así nacen los conceptos de funciones polimórficas y tipos polimórficos. Las primeras son aquellas funciones que pueden evaluarse o ser aplicadas a diferentes tipos de datos de forma indistinta; los tipos polimórficos, por su parte, son aquellos tipos de datos que contienen al menos un elemento cuyo tipo no está especificado.

Atributo:

Un atributo es una especificación que define una propiedad de un Objeto, elemento o archivo. También puede referirse o establecer el valor específico para una instancia determinada de los mismos.

Sin embargo, actualmente, el término atributo puede y con frecuencia se considera como si fuera una propiedad dependiendo de la tecnología que se use.

Para mayor claridad, los atributos deben ser considerados más correctamente como metadatos. Un atributo es con frecuencia y en general una característica de una propiedad.

Un buen ejemplo es el proceso de asignación de valores XML a las propiedades (elementos). Tenga en cuenta que el valor del elemento se encuentra antes de la etiqueta de cierre (por separado), no en el propio elemento. El mismo elemento puede tener una serie de atributos establecidos (Nombre = "esto es una propiedad").

Si el elemento en cuestión puede ser considerado una propiedad (Nombre Cliente) de otra entidad (digamos "cliente"), el elemento puede tener cero o más atributos (propiedades) de su propio (Nombre Cliente es de Tipo = "tipo texto").

Un atributo de un objeto por lo general consiste de un nombre y un valor; de un elemento, un tipo o nombre de clase; de un archivo, un nombre y extensión.

Cada atributo nombrado tiene asociado un conjunto de reglas denominadas operaciones: uno no agrega caracteres o manipula y procesa una matriz de enteros como una imagen ni procesa texto como tipo de coma flotante (números decimales).
Por tanto, una definición de objeto se puede ampliar mediante la imposición de tipos de datos: un formato de representación, un valor por defecto, y las operaciones legales (normas) y restricciones ("¡División por cero no está permitida!") Son todos los que podrían participar en la definición un atributo, o por el contrario, se puede decir que son atributos de ese tipo de objeto. Un archivo JPEG no es decodificado por las mismas operaciones (por muy similares que sean, estos son todos formatos de datos de gráficos) como un archivo BMP o PNG, ni es un número de coma flotante operado por las normas aplicadas a los enteros largos.

Por ejemplo, en computación gráfica los objetos de planos pueden tener atributos tales como espesor (con valores reales), color (con valores descriptivos como el marrón o verde o los valores definidos en un cierto modelo de color, como RGB), etc. Un objeto círculo se puede definir con atributos similares, como un origen y radio.

Lenguajes de marca, como HTML y XML, utilizan los atributos para describir los datos y el formato de los datos.

Método:
En la programación orientada a objetos, un método es una subrutina asociada exclusivamente a una clase (llamados métodos de clase o métodos estáticos) o a un objeto (llamados métodos de instancia). Análogamente a los procedimientos en los lenguajes imperativos, un método consiste generalmente de una serie de sentencias para llevar a cabo una acción, un juego de parámetros de entrada que regularán dicha acción y, posiblemente, un valor de salida (o valor de retorno) de algún tipo.
Algunos lenguajes de programación asumen que un método debe de mantener el invariante del objeto al que está asociado asumiendo también que éste es válido cuando el método es invocado. En lenguajes compilados dinámicamente, los métodos pueden ser objetos de primera clase, y en este caso se puede compilar un método sin asociarse a ninguna clase en particular, y luego asociar el vínculo o contrato entre el objeto y el método en tiempo de ejecución. En cambio en lenguajes no compilados dinámicamente o tapados estáticamente, se acude a precondiciones para regular los parámetros del método y pos condiciones para regular su salida (en caso de tenerla). Si alguna de las precondiciones o pos condiciones es falsa el método genera una excepción. Si el estado del objeto no satisface la invariante de su clase al comenzar o finalizar un método, se considera que el programa tiene un error de programación.
La diferencia entre un procedimiento (generalmente llamado función si devuelve un valor) y un método es que éste último, al estar asociado con un objeto o clase en particular, puede acceder y modificar los datos privados del objeto correspondiente de forma tal que sea consistente con el comportamiento deseado para el mismo. Así, es recomendable entender a un método no como una secuencia de instrucciones sino como la forma en que el objeto es útil (el método para hacer su trabajo). Por lo tanto, podemos considerar al método como el pedido a un objeto para que realice una tarea determinada o como la vía para enviar un mensaje al objeto y que éste reaccione acorde a dicho mensaje.

Mensaje:

Una comunicación dirigida a un objeto, que le ordena que ejecute uno de sus métodos con ciertos parámetros asociados al evento que lo generó.

Encapsulación:

Se denomina encapsulamiento al ocultamiento del estado, es decir, de los datos miembro, de un objeto de manera que sólo se puede cambiar mediante las operaciones definidas para ese objeto.
Cada objeto está aislado del exterior, es un módulo natural, y la aplicación entera se reduce a un agregado o rompecabezas de objetos. El aislamiento protege a los datos asociados a un objeto contra su modificación por quien no tenga derecho a acceder a ellos, eliminando efectos secundarios e interacciones.
De esta forma el usuario de la clase puede obviar la implementación de los métodos y propiedades para concentrarse sólo en cómo usarlos. Por otro lado se evita que el usuario pueda cambiar su estado de maneras imprevistas e incontroladas.

Se dice que es el empaquetado de métodos y atributos dentro de un objeto, mediante una interfaz grafica. La clave está precisamente en el envoltorio del objeto.

Como se puede observar de los diagramas, las variables del objeto se localizan en el centro o núcleo del objeto. Los métodos rodean y esconden el núcleo del objeto de otros objetos en el programa. Al empaquetamiento de las variables de un objeto con la protección de sus métodos se le llama encapsulamiento. Típicamente, el encapsulamiento es utilizado para esconder detalles de la puesta en práctica no importantes de otros objetos. Entonces, los detalles de la puesta en práctica pueden cambiar en cualquier tiempo sin afectar otras partes del programa.

El encapsulamiento de variables y métodos en un componente de software ordenado es, todavía, una simple idea poderosa que provee dos principales beneficios a los desarrolladores de software: El encapsulamiento consiste en unir en la Clase las características y comportamientos, esto es, las variables y métodos. Es tener todo esto en una sola entidad. En los lenguajes estructurados esto era imposible. Es evidente que el encapsulamiento se logra gracias a la abstracción y el ocultamiento que veremos a continuación. La utilidad del encapsulamiento va por la facilidad para manejar la complejidad, ya que tendremos a las Clases como cajas negras donde sólo se conoce el comportamiento pero no los detalles internos, y esto es conveniente porque lo que nos interesará será conocer qué hace la Clase pero no será necesario saber cómo lo hace.

La encapsulación da lugar a que las clases se dividan en dos partes:

Interface: captura la visión externa de una clase, abarcando la abstracción del comportamiento común a los ejemplos de esa clase.
Implementación: comprende la representación de la abstracción, así como los mecanismos que conducen al comportamiento deseado.

Formas de encapsulamiento

Estándar (Predeterminado)
Abierto: Hace que el miembro de la clase pueda ser accedido desde el exterior de la Clase y cualquier parte del programa.
Protegido: Solo es accesible desde la Clase y las clases que heredan (a cualquier nivel).
Semi cerrado : Solo es accesible desde la clase heredada
Cerrado: Solo es accesible desde la Clase.

En el encapsulamiento hay analizadores que pueden ser semánticos y sintácticos.

Estado:

Es una variable que se declara privada, que puede ser únicamente accedida y alterada por un método del objeto, y que se utiliza para indicar distintas situaciones posibles para el objeto (o clase de objetos). No es visible al programador que maneja una instancia de la clase.

Clases de métodos:

Científico -mental -psicotécnico y de maicon -Como ya se mencionó, los métodos de instancia están relacionados con un objeto en particular, mientras que los métodos estáticos o de clase (también denominados métodos compartidos) están asociados a una clase en particular. En una implementación típica, a los métodos de instancia se les pasa una referencia oculta al objeto al que pertenecen, comúnmente denominada this o self (referencias a sí mismo por sus significados en inglés), para que puedan acceder a los datos asociados con el mismo. Un ejemplo típico de un método de clase sería uno que mantuviera la cuenta de la cantidad de objetos creados dentro de esa clase.
Los llamados métodos obtener y métodos establecer (en inglés get y set) proveen un mecanismo para leer y modificar (respectivamente) los datos privados que se encuentran almacenados en un objeto o clase.
Algunos lenguajes de programación requieren la definición de constructores, siendo estos métodos de instancia especiales llamados automáticamente cuando se crea una instancia de alguna clase. En Java y C++ se distinguen por tener el mismo nombre de las clases a la que están asociados. Lenguajes como Smalltalk no requieren constructores ni destructores.
Los métodos de acceso son un tipo de método normalmente pequeño y simple que se limita a proveer información acerca del estado de un objeto. Aunque introduce una nueva dependencia, la utilización de métodos es preferida a acceder directamente a la información para proveer de una nueva capa de abstracción (programación orientada a objetos). Por ejemplo, si una clase que modela una cuenta bancaria provee de un método de acceso "obtener Balance ()" en versiones posteriores de la clase se podría cambiar el código de dicho método substancialmente sin que el código dependiente de la clase tuviese que ser modificado (un cambio sería necesario siempre que el tipo de dato devuelto por el método cambie). Los métodos de acceso que pueden cambiar el estado de un objeto son llamados, frecuentemente, métodos de actualización ó métodos de mutación; a su vez, los objetos que proveen de dichos métodos son denominados objetos mutables.

UML:

Lenguaje Unificado de Modelado (LUM o UML, por sus siglas en inglés, Unified Modeling Language) es el lenguaje de modelado de sistemas de software más conocido y utilizado en la actualidad; está respaldado por el OMG (Object Management Group). Es un lenguaje gráfico para visualizar, especificar, construir y documentar un sistema. UML ofrece un estándar para describir un "plano" del sistema (modelo), incluyendo aspectos conceptuales tales como procesos de negocio y funciones del sistema, y aspectos concretos como expresiones de lenguajes de programación, esquemas de bases de datos y componentes reutilizables.

Es importante resaltar que UML es un "lenguaje de modelado" para especificar o para describir métodos o procesos. Se utiliza para definir un sistema, para detallar los artefactos en el sistema y para documentar y construir. En otras palabras, es el lenguaje en el que está descrito el modelo.

Se puede aplicar en el desarrollo de software entregando gran variedad de formas para dar soporte a una metodología de desarrollo de software (tal como el Proceso Unificado Racional o RUP), pero no especifica en sí mismo qué metodología o proceso usar.

UML no puede compararse con la programación estructurada, pues UML significa Lenguaje Unificado de Modelado, no es programación, solo se diagrama la realidad de una utilización en un requerimiento. Mientras que, programación estructurada, es una forma de programar como lo es la orientación a objetos, sin embargo, la programación orientada a objetos viene siendo un complemento perfecto de UML, pero no por eso se toma UML sólo para lenguajes orientados a objetos.

UML cuenta con varios tipos de diagramas, los cuales muestran diferentes aspectos de las entidades representad

Cómo es la estructura de un objeto y cómo se representa en UML?

Abstracción:

La abstracción, permite que dispongamos de las características de un objeto que necesitemos. Si necesitamos el objeto Persona, podríamos poner nombre, edad, dirección, estado civil, etc. Si lo necesitamos en un sistema administrativo, pero, si lo requerimos para el área de biología, dentro de sus atributos quizá tengamos, ADN, RND, Gen x1, Gen x2, etc. Y los atributos antes mencionados no sean requeridos. En general, podemos decir que Persona cuenta con todos los atributos mencionados aquí, pero, por el proceso de abstracción excluimos todos aquellos, que no tiene cabida en nuestro sistema.

Agregación:

Para modelar objetos complejos, n bastan los tipos de datos básicos que proveen los lenguajes: enteros, reales y secuencias de caracteres. Cuando se requiere componer objetos que son instancias de clases definidas por el desarrollador de la aplicación, tenemos dos posibilidades:

Por Valor: Es un tipo de relación estática, en donde el tiempo de vida del objeto incluido está condicionado por el tiempo de vida del que lo incluye. Este tipo de relación es comúnmente llamada Composición (el Objeto base se construye a partir del objeto incluido, es decir, es "parte/todo").
Por Referencia: Es un tipo de relación dinámica, en donde el tiempo de vida del objeto incluido es independiente del que lo incluye. Este tipo de relación es comúnmente llamada Agregación (el objeto base utiliza al incluido para su funcionamiento).

Un Ejemplo es el siguiente:

En donde se destaca que:

Un Almacén posee Clientes y Cuentas (los rombos van en el objeto que posee las referencias).
Cuando se destruye el Objeto Almacén también son destruidos los objetos Cuenta asociados, en cambio no son afectados los objetos Cliente asociados.
La composición (por Valor) se destaca por un rombo relleno.
La agregación (por Referencia) se destaca por un rombo transparente.

La flecha en este tipo de relación indica la navegabilidad del objeto referenciado. Cuando no existe este tipo de particularidad la flecha se elimina.

Sobrecarga:

Se refiere a la posibilidad de tener dos o más funciones con el mismo nombre pero funcionalidad diferente. Es decir, dos o más funciones con el mismo nombre realizan acciones diferentes. El compilador usará una u otra dependiendo de los parámetros usados. A esto se llama también sobrecarga de funciones.

También existe la sobrecarga de operadores que al igual que con la sobrecarga de funciones se le da más de una implementación a un operador.

Sobrecarga es la capacidad de un lenguaje de programación, que permite nombrar con el mismo identificador diferentes variables u operaciones

El mismo método dentro de una clase permite hacer cosas distintas en función de los parámetros

Java no permite al programador implementar sus propios operadores sobrecargados, pero sí utilizar los predefinidos como el +. • C++, por el contrario si permite hacerlo.