Presentaci

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Universidad Domingo Savio
Facultad de Ciencias y Tecnología de la
Información Carrera Ingeniería en Redes y
Telecomunicaciones Materia Programación
I Programación Orientada a Objetos
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Objetos y Clases
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Qué es un objeto?

• Los objetos del mundo real que nos rodean nacen,
  viven y mueren.
• Los objetos informáticos definen una
  representación abstracta de las entidades del
  mundo real y virtual con el objeto de simularlos
  o controlarlos.
• Los objetos pueden representar entidades
  materiales (con masa) o conceptos.

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Qué es un objeto?

• Un objeto es una unidad atómica formada de un
  estado y de un comportamiento.
• Proporciona una relación de encapsulación que
  asegura a la vez una fuerte cohesión interna y un
  débil acoplamiento con el exterior.
• El papel y responsabilidad de un objeto se
  manifiestan por el envío de mensajes, dentro de
  un escenario de comunicación

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Representación de objetos

• En UML un objeto se representa de la siguiente
  forma

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Representación de objetos

• Podemos utilizar un nombre genérico en lugar de
  nombres individuales, utilizando la siguiente
  notación.

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Los objetos son abstracciones

• Una abstracción es una simplificación.
• Sólo incluyen características esenciales.
• Ignoran los elementos no relevantes.
• Una abstracción se define para señalar un punto
  de vista (de un observador).

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Ejemplos de abstracciones

• Una persona
• Un alumno de la UPDS
• Un cliente de una tienda
• Una transacción bancaria
• Un Crédito hipotecario

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Características fundamentales de los objetos

• Estado
• Comportamiento
• Identidad

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El estado de un objeto

• El estado de un objeto abarca todas las
  propiedades (normalmente estáticas) del mismo más
  los valores actuales (normalmente dinámicos) de
  cada una de esas propiedades.Booch
• El estado agrupa los valores instantáneos de
  todos los atributos o propiedades de un objeto.
• Un atributo es una información que cualifica al
  objeto que la contiene.

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El estado de un objeto

• Cada atributo toma un valor en un ámbito de
  definición dado.
• El estado de un objeto, en un instante dado,
  corresponde a una selección de valores, entre
  todos los posibles valores de los diferentes
  atributos.
• El estado evoluciona con el tiempo.
• El estado de un objeto en un instante dado es la
  consecuencia de sus comportamientos pasados.

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Representación del estado
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El comportamiento de un objeto

• El comportamiento describe las acciones y
  reacciones de un objeto.
• Agrupa todas las competencias del objeto.
• Se representa mediante operaciones.
• Las operaciones de un objeto son consecuencia de
  un estímulo externo, representado en forma de un
  mensaje enviado por otro objeto.

14
El comportamiento de un objeto
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El comportamiento de un objeto

• Términos del comportamiento de un objeto
• Smalltalk un objeto envía un mensaje a otro
  objeto.
• C Un objeto invoca una función miembro de otro
  objeto.
• Un mensaje es una operación que un objeto realiza
  sobre otro.
• Los términos operación y mensaje son
  intercambiables.

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El comportamiento de un objeto

• El estado y el comportamiento de un objeto están
  relacionados.
• El comportamiento depende del estado.
• El estado es modificado por el comportamiento.

17
El comportamiento de un objeto
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Identidad de un objeto (Oid)

• Todos los objetos poseen una identidad que
  caracteriza su propia existencia.
• La identidad permite distinguir los objetos de
  forma no ambigua independientemente de su estado.
• La identidad es un concepto que no se representa
  de manera específica en el modelado.

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Identidad de un objeto (Oid)
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Identidad de un objeto (Oid)

• Cada objeto posee un Oid, que tiene las
  siguientes características
• Constituye un identificador único y global para
  cada objeto dentro del sistema.
• Es determinado en el momento de la creación del
  objeto.
• Es independiente de la localización física del
  objeto provee completa independencia de
  localización.
• Es independiente del estado de un objeto.
• No cambia durante toda la vida del objeto.
• Un Oid no se reutiliza aunque el objeto deje de
  existir.
• No se tiene ningún control sobre los Oids y su
  manipulación resulta transparente.

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Identidad de un objeto (Oid)

• Frecuentemente la identidad se obtiene a partir
  de un identificador procedente del ámbito del
  problema.
• Los lenguajes de objetos utilizan generalmente
  apuntadores para implementar los identificadores.
• La clave primaria en el modelo relacional de
  bases de datos es otra forma de implementar la
  identificación.

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Comunicación entre objetos

• Aplicaciones Sociedad de objetos colaborando.
• Los objetos trabajan en sinergia a fin de
  realizar las funciones de la aplicación.
• El comportamiento global de una aplicación se
  basa en la comunicación de los objetos que la
  componen.

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Comunicación entre objetos.

• Los objetos interactúan para realizar las
  funciones de la aplicación.
• La naturaleza de las interacciones, esto es la
  dirección de los mensajes intercambiados,
  describe la manera general el comportamiento de
  los objetos
• En este sentido, existen tres categorías de
  comportamiento Actores, Servidores y Agentes.

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Categorías de comportamiento

• Un Actor es un objeto que siempre es el origen de
  una interacción.
• Un Servidor es un objeto que nunca es el origen
  de una interacción. Siempre son el destinatario
  en un mensaje.
• Un Agente es al mismo tiempo un actor y un
  servidor. Reune las características de los
  actores y servidores.
• Son objetos que pueden interactuar con otros
  objetos al mismo tiempo, por iniciativa propia o
  a consecuencia de una solicitud externa.

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Categorías de comportamiento
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El concepto de mensaje

• Los objetos interactúan entre sí.
• Se comunican intercambiando mensajes.
• El mensaje es la unidad de comunicación entre
  objetos.
• Es el soporte de una relación de comunicación que
  vincula, de forma dinámica, los objetos que han
  sido separados por el proceso de descomposición.

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El Concepto de mensaje

• Un mensaje asegura la delegación de las tareas y
  garantiza el respeto de las restricciones.
• Los mensajes representan acontecimientos
• Permite reconstituir una función de la aplicación
  por la puesta en marcha de la colaboración de un
  grupo de objetos.

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El concepto de mensaje

• Un mensaje agrupa los flujos de control y los
  flujos de datos dentro de una entidad única.
• Es un concepto abstracto que puede implementarse
  según numerosas variantes llamada de
  procedimiento, evento discreto, interrupción,
  datagrama UDP, búsqueda dinámica, etc.

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Categorías de mensajes

• Los constructores, que crean objetos.
• Los destructores, que destruyen objetos.
• Los selectores, que devuelven todo o parte del
  estado de un objeto.
• Los modificadores, que cambian todo o parte del
  estado de un objeto.
• Los iteradores, que recorren una colección de
  objetos.

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Las Clases

• El mundo está constituido por objetos numerosos y
  muy diversos, algunos de gran complejidad.
• Para reducir la complejidad y comprender mejor el
  mundo real, el ser humano tiende a agrupar los
  elementos que se parecen.
• Agrupar los objetos a partir de criterios de
  semejanza da lugar a la clasificación.
• Así, el ser humano ha clasificado los animales,
  las plantas, los insectos, etc.

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La Clase

• La clase es una descripción abstracta de un
  conjunto de objetos.
• La clase identifica las características comunes
  de un conjunto de objetos.
• La clase describe el dominio de definición de un
  conjunto de objetos.
• Cada objeto pertenece a una clase.

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La Clase

• Las generalidades están contenidas en la clase y
  las particularidades en los objetos.
• Los objetos se construyen a partir de un proceso
  conocido como instanciación.
• Así, todo objeto es una instancia de una clase.

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Representación de una clase
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Descripción de las Clases

• Se separa en dos partes
• La especificación de una clase, también conocida
  como interfaz, que describe el dominio de
  definición y las propiedades de las instancias de
  esta clase (tipo de datos)
• La implementación de la clase, que describe cómo
  se realiza la especificación.

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Ejercicios

• Crear una clase para el objeto automóvil
• Crear una clase para el objeto Persona
• Practica en le laboratorio usando C

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La noción de contrato

• Una clase firma un contrato con otras clases.
• Una clase se compromete a proporcionar los
  servicios publicados en su especificación
• Las demás clases se comprometen a no hacer uso de
  otros conocimientos que no sean los descritos en
  la especificación.

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Encapsulamiento

• La separación de la especificación y la
  implementación de una clase eleva el nivel de
  abstracción.
• La especificación de una clase define la parte
  visible de los objetos.
• Los detalles se ocultan en la implementación.
• La ocultación de los detalles se conoce como
  encapsulamiento.

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Beneficios del encapsulamiento

• Los datos encapsulados están protegidos de
  accesos improcedentes, lo que permite garantizar
  su integridad.
• Los clientes de una abstracción no dependen de la
  implementación de la abstracción, sino únicamente
  de su especificación.

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Encapsulamiento

• Los valores de los atributos de un objeto se
  encapsulan en el objeto y no pueden ser
  manipulados directamente por los demás objetos.
• Sólo a través de las operaciones declaradas en la
  especificación de la clase se pueden realizar los
  accesos a los atributos de un objeto.

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Reglas de visibilidad

• Completan y precisan la noción de
  encapsulamiento.
• Flexibilizan el grado de encapsulamiento y de
  protección, favoreciendo a las clases usuarios
  muy particulares, designadas en la especificación
  de la clase proveedora.

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Niveles de acceso (Privado)

• El nivel privado es el nivel más fuerte.
• Consta de la parte privada de la clase.
• Es totalmente opaca y sólo las clases amigas
  (en términos de C) pueden acceder a los
  atributos colocados en la parte privada.

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Niveles de acceso (Protegido)

• El nivel protegido suaviza ligeramente el nivel
  de encapsulamiento.
• Los atributos colocados en la sección protegida
  de una clase son visibles a la vez para las
  clases amigas y las clases derivadas de la
  clase proveedora.
• Para todas las demás clases, los atributos no son
  visibles.

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Niveles de acceso (Público)

• El nivel público es el nivel más bajo.
• Los atributos en la sección pública son visibles
  a todas las clases.
• Rompe el encapsulamiento.

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Representación de los niveles de acceso

• Los niveles público, protegido y privado son
  representados gráficamente en las clases mediante
  los caracteres , y -, respectivamente.

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Ejemplo de encapsulamiento
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Atributos de una clase

• Los atributos de una clase pueden especificarse
  mediante la siguiente sintaxis
• Visibilidad nombre tipo valor_predeterminado
• Visibilidad Nivel de acceso del atributo (, -,
  ).
• Nombre Identificador del atributo.
• Tipo Indica el tipo o dominio del atributo
• Valor_predeterminado Valor inicial del atributo,
  opcional.

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Operaciones de una clase

• La sintaxis de una operación es
• Visibilidad nombre(lista_parámetros)
  tipo_de_valor_de_retorno cadena_de_propiedades
• Visibilidad Nivel de acceso de la operación (,
  -, ).
• Nombre Identificador de la operación.
• Lista_parámetros Parámetros opcionales, cuya
  sintaxis es la misma que la de los atributos.
• Tipo_de_valor_de_retorno Especificación opcional
  dependiente del LP.
• Cadena_de_propiedades Indica valores de
  propiedad que se aplican a la operación
  específica.

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Ejercicios

• Implementar las clases Persona y Automóvil con
  sus respectivos métodos y mensajes

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• Gracias