Gabriel García Ayala: 2013

Definición de POO.

La programación orientada a objetos o POO (OOP según sus siglas en inglés) es un paradigma de programación que usa los objetos en sus interacciones, para diseñar aplicaciones y programas informáticos; ademas trata de amoldarse al modo de pensar del hombre y no al de la máquina. Está basado en varias técnicas, incluyendo herencia, cohesión, abstracción, polimorfismo, acoplamiento y encapsulamiento. Su uso se popularizó a principios de la década de los años 1990. En la actualidad, existe una gran variedad de lenguajes de programación que soportan la orientación a objetos (Como es el caso del lenguaje C++, que es uno de los mas utilizados por programadores).

Origen de la POO.

Los conceptos de la programación orientada a objetos tienen origen en Simula 67, un lenguaje diseñado para hacer simulaciones, creado por Ole-Johan Dahl y Kristen Nygaard, del Centro de Cómputo Noruego en Oslo. En este centro se trabajaba en simulaciones de naves, que fueron confundidas por la explosión combinatoria de cómo las diversas cualidades de diferentes naves podían afectar unas a las otras. La idea surgió al agrupar los diversos tipos de naves en diversas clases de objetos, siendo responsable cada clase de objetos de definir sus propios datos y comportamientos. Fueron refinados más tarde en Smalltalk, desarrollado en Simula en Xerox PARC (cuya primera versión fue escrita sobre Basic) pero diseñado para ser un sistema completamente dinámico en el cual los objetos se podrían crear y modificar "sobre la marcha" (en tiempo de ejecución) en lugar de tener un sistema basado en programas estáticos.

La programación orientada a objetos se fue convirtiendo en el estilo de programación dominante a mediados de los años ochenta, en gran parte debido a la influencia de C++, una extensión del lenguaje de programación C. Su dominación fue consolidada gracias al auge de las Interfaces gráficas de usuario, para las cuales la programación orientada a objetos está particularmente bien adaptada. En este caso, se habla también de programación dirigida por eventos.

Las características de orientación a objetos fueron agregadas a muchos lenguajes existentes durante ese tiempo, incluyendo Ada, BASIC, Lisp y Pascal, entre otros. La adición de estas características a los lenguajes que no fueron diseñados inicialmente para ellas condujo a menudo a problemas de compatibilidad y en la capacidad de mantenimiento del código. Los lenguajes orientados a objetos "puros", por su parte, carecían de las características de las cuales muchos programadores habían venido a depender. Para saltar este obstáculo, se hicieron muchas tentativas para crear nuevos lenguajes basados en métodos orientados a objetos, pero permitiendo algunas características imperativas de maneras "seguras". El Eiffel de Bertrand Meyer fue un temprano y moderadamente acertado lenguaje con esos objetivos, pero ahora ha sido esencialmente reemplazado por Java, en gran parte debido a la aparición de Internet y a la implementación de la máquina virtual de Java en la mayoría de navegadores. PHP en su versión 5 se ha modificado; soporta una orientación completa a objetos, cumpliendo todas las características propias de la orientación a objetos.

Características

Hay un cierto desacuerdo sobre exactamente qué características de un método de programación o lenguaje le definen como “orientado a objetos”, pero hay un consenso general en que las características siguientes son las más importantes:

Abstracción

Denota las características esenciales de un objeto, donde se capturan sus comportamientos. Cada objeto en el sistema sirve como modelo de un "agente" abstracto que puede realizar trabajo, informar y cambiar su estado, y "comunicarse" con otros objetos en el sistema sin revelar cómo se implementan estas características. Los procesos, las funciones o los métodos pueden también ser abstraídos, y, cuando lo están, una variedad de técnicas son requeridas para ampliar una abstracción. El proceso de abstracción permite seleccionar las características relevantes dentro de un conjunto e identificar comportamientos comunes para definir nuevos tipos de entidades en el mundo real. La abstracción es clave en el proceso de análisis y diseño orientado a objetos, ya que mediante ella podemos llegar a armar un conjunto de clases que permitan modelar la realidad o el problema que se quiere atacar.

Encapsulamiento

Significa reunir todos los elementos que pueden considerarse pertenecientes a una misma entidad, al mismo nivel de abstracción. Esto permite aumentar la cohesión de los componentes del sistema. Algunos autores confunden este concepto con el principio de ocultación, principalmente porque se suelen emplear conjuntamente.

Modularidad

Se denomina modularidad a la propiedad que permite subdividir una aplicación en partes más pequeñas (llamadas módulos), cada una de las cuales debe ser tan independiente como sea posible de la aplicación en sí y de las restantes partes. Estos módulos se pueden compilar por separado, pero tienen conexiones con otros módulos. Al igual que la encapsulación, los lenguajes soportan la modularidad de diversas formas.

Principio de ocultación

Cada objeto está aislado del exterior, es un módulo natural, y cada tipo de objeto expone una interfaz a otros objetos que especifica cómo pueden interactuar con los objetos de la clase. El aislamiento protege a las propiedades de un objeto contra su modificación por quien no tenga derecho a acceder a ellas; solamente los propios métodos internos del objeto pueden acceder a su estado. Esto asegura que otros objetos no puedan cambiar el estado interno de un objeto de manera inesperada, eliminando efectos secundarios e interacciones inesperadas. Algunos lenguajes relajan esto, permitiendo un acceso directo a los datos internos del objeto de una manera controlada y limitando el grado de abstracción. La aplicación entera se reduce a un agregado o rompecabezas de objetos.

Polimorfismo

Comportamientos diferentes, asociados a objetos distintos, pueden compartir el mismo nombre; al llamarlos por ese nombre se utilizará el comportamiento correspondiente al objeto que se esté usando. O, dicho de otro modo, las referencias y las colecciones de objetos pueden contener objetos de diferentes tipos, y la invocación de un comportamiento en una referencia producirá el comportamiento correcto para el tipo real del objeto referenciado. Cuando esto ocurre en "tiempo de ejecución", esta última característica se llama asignación tardía o asignación dinámica. Algunos lenguajes proporcionan medios más estáticos (en "tiempo de compilación") de polimorfismo, tales como las plantillas y la sobrecarga de operadores de C++.

Herencia

Las clases no están aisladas, sino que se relacionan entre sí, formando una jerarquía de clasificación. Los objetos heredan las propiedades y el comportamiento de todas las clases a las que pertenecen. La herencia organiza y facilita el polimorfismo y el encapsulamiento, permitiendo a los objetos ser definidos y creados como tipos especializados de objetos preexistentes. Estos pueden compartir (y extender) su comportamiento sin tener que volver a implementarlo. Esto suele hacerse habitualmente agrupando los objetos en clases y estas en árboles oenrejados que reflejan un comportamiento común. Cuando un objeto hereda de más de una clase se dice que hay herencia múltiple.

Recolección de basura

La recolección de basura o garbage collector es la técnica por la cual el entorno de objetos se encarga de destruir automáticamente, y por tanto desvincular la memoria asociada, los objetos que hayan quedado sin ninguna referencia a ellos. Esto significa que el programador no debe preocuparse por la asignación o liberación de memoria, ya que el entorno la asignará al crear un nuevo objeto y la liberará cuando nadie lo esté usando. En la mayoría de los lenguajes híbridos que se extendieron para soportar el Paradigma de Programación Orientada a Objetos como C++ u Object Pascal, esta característica no existe y la memoria debe desasignarse expresamente.

Ventajas.

- Fomenta la reutilización y extensión del código.

- Relacionar el sistema al mundo real.- Permite crear sistemas más complejos.

- Facilita la creación de programas visuales.

- Construcción de prototipos.

- Agiliza el desarrollo de software.

- Facilita el trabajo en equipo.

- Facilita el mantenimiento del software.

- Lo interesante de la POO es que proporciona conceptos y herramientas con las cuales se modela y representa el mundo real tan fielmente como sea posible.

- Los programas son fáciles de diseñar debido a que los objetos reflejan elementos del mundo real.

- Las aplicaciones son más sencillas para los usuarios debido a que los datos innecesarios están ocultos.

- Los objetos son unidades autocontenidas.

- La productividad se incrementa debido a que puede reutilizar el código.

- Los sistemas son fáciles de mantener y se adaptan a las cambiantes necesidades de negocios.

- Es más fácil crear nuevos tipos de objetos a partir de los ya existentes.

- Simplifica los datos complejos.

- Reduce la complejidad de la transacción.

- Confiabilidad.

- Robustez.

- Capacidad de ampliación.

- Permite mostrar la magnitud de los lenguajes de programación basada en objetos.

- Crea sistemas mas flexibles, que en un futuro son modificables.

Conceptos Básicos.

Objeto: es una encapsulación abstracta de información, junto con los métodos o procedimientos para manipularla. Un objeto contiene operaciones que definen su comportamiento y variables que definen su estado entre las llamadas a las operaciones.

Clase: Una clase equivale a la generalización o abstracción de un tipo específico de objetos; Definiendo las propiedades y el comportamiento de los mismos.

Método: Consiste en la implementación en una clase de un protocolo de respuesta a los mensajes dirigidos a los objetos de la misma. La respuesta a tales mensajes puede incluir el envío por el método de mensajes al propio objeto y aun a otros, también como el cambio del estado interno del objeto.

Atributo: Son las características individuales que diferencian un objeto de otro y determinan su apariencia, estado u otras cualidades. Los atributos se guardan en variables denominadas de instancia, y cada objeto particular puede tener valores distintos para estas variables. Las variables de instancia también denominados miembros dato, son declaradas en la clase pero sus valores son fijados y cambiados en el objeto.

Además de las variables de instancia hay variables de clase, las cuales se aplican a la clase y a todas sus instancias. Por ejemplo, el número de ruedas de un automóvil es el mismo cuatro, para todos los automóviles.

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

Lenguajes de POO usados en la actualidad.

C: desarrollado a principios de los sesenta por Brian Kernighan y Dennis Ritchie, quienes buscaban un mejor lenguaje de integrar con el sistema operativo UNIX, para que los usuarios pudiesen hacer modificaciones y mejoras con facilidad. El código ejecutable obtenido del lenguaje C, es rápido y eficiente. El C es poderoso, puesto que brinda la libertad de conseguir que se realice casi cualquier cosa en una computadora. Esta es una de las razones por la cual se ha vuelto tan popular entre quienes desarrollan software para aplicaciones comerciales profesionalmente. Su dificultad estriba, en que no es tan sencillo de aprender en comparación con otros lenguajes.

C++: Es un lenguaje de principios de los ochenta desarrollado por Bjarne Stroustrup. Es extremadamente poderoso y eficiente igual que el C. Su aprendizaje implica aprender todo acerca de C y además aprender sobre la programación orientada a objetos y su aplicación mediante el C++. Desde su origen ha ido ganando terreno entre quienes desarrollaban en C.

Java: (1991) es desarrollado por Sun Microsistema. Cuando Internet comenzó a ganar popularidad como red de comunicaciones a mediados de los noventa, Sun redirige a Java para convertirlo en un ambiente de programación que permitiese crear sistemas interactivos y dinámicos (denominados applets) para las páginas Web. La complejidad de Java es similar a C++, pero ha ido ganando popularidad por la demanda de aplicaciones para páginas Web, incluso se estima que puede llegar a desplazar a C++ como ambiente de programación.

Visual Basic/C: Existen versiones de programas populares como el Visual BASIC o el Visual C, los cuales, soportan características y métodos orientados a objetos y que permiten crear programas en un ambiente visual. Por ejemplo, si se desea ubicar un cuadro de texto en un formulario para entrada de datos sólo se requiere arrastrarlo desde la barra de herramientas hasta la posición deseada sobre el formulario. Con los programas de tercera generación se requiere escribir el código, indicando el tamaño y ubicación exacta del cuadro de texto.

Python: apareció en 1991 gracias a Guido Van Rossum. Se dice que es un lenguaje multiparadigma ya que soporta diversos tipos de paradigmas de programación como son la orientación a objetos, la programación imperativa o ,en menor medida, la programación funcional. Este lenguaje de programación es soportado por varios sistemas operativos, característica conocida como portabilidad. En cuanto al código, es un lenguaje simple y sencillo con instrucciones claras y fácil de leer. Se utilizan clases y sentencias de control, sin embargo, no presenta encapsulación. Se pueden escribir instrucciones en código C para poder ejecutar el código de una manera más rápida , por lo que Python es compatible con instrucciones de C. También cabe destacar que es un lenguaje interpretado por lo que no es necesario compilar el código antes de ejecutarlo, lo cual reduce los tiempos de espera. Ademas, es un lenguaje tipificado que cuenta con un gran número de librerías, tipos de datos y funciones que sirven de mucha ayuda al programador y simplifican su trabajo. Uno de los aspectos más importantes es que se trata de un lenguaje libre y gratuito por lo que se pueden realizar copias del software y modificarlo como se quiera con tal de mejorarlo. Como consecuencia de ello existen diversas versiones de Python.

PHP: fue creado en 1995 por Rasmus Lerdorf para el desarrollo de aplicaciones web dinámicas y se puede incorporar directamente a páginas HTML. PHP es interpretado y ejecutado en el lado del servidor web y posteriormente se envía el resultado al navegador. Es un lenguaje "Open Source", es decir, es software libre al cual pueden acceder todos los usuarios. PHP fue creado a partir de C, C++, Java, Pearl y Python por lo que ,a parte de tener unas características propias, tiene una mezcla de características de los lenguajes citados anteriormente. La sintaxis es muy simple, clara y fácil de aprender ya que no es necesario definir los tipos de variables y nos permite utilizar el paradigma de la programación orientada a objetos, así como, la programación orientada a procedimientos, imperativa y reflexiva. Como consecuencia de ello, obtenemos un código sencillo, ordenado, estructurado y fácil de manejar. Al igual que el resto de lenguajes citados, es portable y nos permite utilizarlo en cualquier servidor web de cualquier sistema operativo. Como se ha comentado anteriormente, PHP fue diseñado para Microsoft y sus sistemas operativos, por lo que si se quiere utilizar en otros sistemas operativos que no sean de Microsoft es necesaria una adaptación.

Es un lenguaje robusto y estable que dota de gran seguridad a las páginas web contra ataques no deseados.

Herramientas para Diagramar.

Existen multiples herramientas que nos permiten crear diagramas, entre los mas comunes se encuentran: aquellas que requieren instalación como:

Herramienta de Pdep : Está desarrollada principalmente por Carla Griggio, ayudante de la cátedra. ¡Ya viene instalada con el LOOP (Object Browser)! Está en el Menú, dentro de Pharo -> PdepSoftware -> Diagrama de Clases.
Dia - http://live.gnome.org/Dia/
Jude - http://jude.change-vision.com/
ArgoUML - http://argouml.tigris.org/

Y sucesivamente las que no requieren de instalación, como lo son:

YUML - http://yuml.me/ - Ejemplo
LucidChart - www.lucidchart.com - Tour - Ejemplos

Notación UML.

El Lenguaje Unificado de Modelado (UML, Unified Modeling Language) es un lenguaje estándar, basado en una notación gráfica, que se utiliza para modelar software. Ademas de que es un lenguaje de propósito general que pretende ser un estándar mundial y se utiliza para visualizar, especificar, construir y documentar las diferentes “piezas” de un sistema. En la asignatura de Programación Orientada a Objetos se aprende un nuevo paradigma de programación: el paradigma orientado a objetos. A su vez, se utiliza el lenguaje Java para implementar el código de los programas orientados a objetos. Para modelar los programas de forma gráfica, viendo las relaciones entre las clases y cómo colaboran unos objetos con otros, se prefiere utilizar una notación estándar. De esta manera, el alumno va conociendo parte de la notación, UML en este caso, lo cual le será útil por varias razones:

Le permite ir familiarizándose con un lenguaje de modelado estándar queverá en otras asignaturas de la titulación.
Le permite entender modelos con esta notación.

Por todo ello, se verá cómo implementar en código Java un modelo diseñado con UML. De esta manera, se podrán hacer diagramas modelando los programas orientados a objetos que se implementen con el lenguaje Java.

Bibliografia:
http://zarza.usal.es/~fgarcia/doc/tuto2/I_1.htm
http://www.slideshare.net/diego22reyes/origen-de-la-programacion-orientada-a-objetos
http://es.wikipedia.org/wiki/Programaci%C3%B3n_orientada_a_objetos
http://android-linux.net/12-desarrollo/22-ventajas-de-la-programacion-orientada-a-objetos-poo
http://algonzalezpoo.wordpress.com/caracteristicas-de-poo/
http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/Informatica/Tema13.html
http://borjacasla.blogspot.com/2013/03/los-5-lenguajes-de-programacion-mas_2795.html
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cursoJava/fundamentos/clases1/clases.htm
http://www.pdep.com.ar/Home/software/herramientas-para-diagramar
http://www.escet.urjc.es/~smontalvo/umlToJava_v2.pdf

Realizado por:

Luis Dario Vivas Carrero 24.777.700

Eymar Gabriel García Ayala 25.713.672

Gabriel García Ayala

jueves, 12 de diciembre de 2013

Mapa Mental y Conceptual

miércoles, 4 de diciembre de 2013

Ejercicio de aplicación

miércoles, 27 de noviembre de 2013

Programación Orientada a Objetos