EL POO es una técnica para desarrollar soluciones computacionales utilizando componentes de software (objetos de software).

Objeto: Componente o código de software, el cual contiene en sí mismo tanto sus características (campos) como sus comportamientos (métodos), el cual se accede a través de su interfaz o signatura.

Campos: Es una característica de un objeto, que ayuda a definir su estructura y permite diferenciarlo de otros objetos. Se define con un identificador y un tipo, el cual indica los valores que puede almacenar. El conjunto de valores de los campos definen el estado del objeto.

Método:  Es la implementación de un algoritmo que representa una operación o función que un objeto realiza. El conjunto de los métodos de un objeto determinan el comportamiento del objeto.

 

La POO es un paradigma de la programación de computadores; esto hace referencia al conjunto de teorías, estándares, modelos y métodos que permiten organizar el conocimiento, proporcionando un medio bien definido para visualizar el dominio del problema e implementar en un lenguaje de programación la solución a ese problema.

 

La POO se basa en el modelo objeto, donde el elemento principal es le objeto, el cual es una unidad que contiene todas sus características y comportamientos en sí misma, lo cual lo hace como un todo independiente, pero que se interrelaciona con objetos de su misma clase o de otras clase, como sucede en el mundo real.

Anterior al paradigma de objetos, esta el paradigma algorítmico o de procesos, el cual se fundamenta en los procesos o funciones que se llevan a cabo en el mundo real dentro del dominio del problema analizado. Se refiere a lo que entra, como lo maneja el proceso, y lo que sale del proceso. La programación tradicional la sustentan los procesos, algoritmos, bloques de construcción modulares cuya abstracción va de lo general a lo particular, mientras que en la POO tiene como marco de referencia conceptual el objeto, el cual pertenece a una clase que agrupa a todos compañeros con las mismas características y un comportamiento similar.

Una ventaja de la POO frente al algorítmico, es la facilidad que brinda a través de sus herramientas, de concebir, analizar, modelar, diseñar e implementar el mundo real de manera fiel a como se presenta en la realidad; el paso que hay desde la concepción y asimilación del problema hasta la implementación del mismo es un proceso que se hace de manera casi natural. Esto porque el mundo está lleno de objetos reales, los cuales se pueden representar como tales en una solución computarizada.

 

 

MODULARIDAD

 

Proceso de crear partes de un todo que se integran perfectamente entre sí para que funcionen por un objetivo general, y a las cuales se les pueden agregar más componentes que se acoplen perfectamente al todo, o extraerle componentes sin afectar su funcionamiento. En el caso que se requiera actualizar un módulo, no hay necesidad de hacer cambios en otras partes del todo. Un ejemplo clásico es conjunto de módulos que, al integrarlos conforman un armario, el cual puede agregarle más funcionalidad si se le agregan más módulos, o al contrario. También se puede cambiar su finalidad si se acomodan esos módulos para darle otro objetivo: volverlo una mesa.

Esto ayuda a la descomposición de problemas en subproblemas, es decir,  a la solución de problemas por composición de soluciones a subproblemas.

 

REUTILIZACIÓN

 

Capacidad de usar un mismo código para varias implementaciones o necesidades (desarrollos); para esto se debe tener en cuenta:

Polimorfismo:  Esta propiedad indica que un elemento puede tomar distintas formas. Podemos definirlo como el uso de varios tipos en un mismo componente o función. Por ejemplo, una función que sume dos operandos, la cual maneja, o dos números o dos cadenas, para retornar un total de una suma o de una concatenación. También se denomina subsumption (más delante de detalla este concepto).

Genericidad: Usar algoritmos genéricos para resolver varias situaciones, como acceso a varios motores de bases de datos de forma transparente, como el PEAR de PHP. Consiste en parametrizar una función con varios tipos de datos donde ella misma en su cuerpo decida como operar, como la ut0110.4gl.

Operaciones Relacionadas: Todas las operaciones de un módulo deben estar dentro de él, como parte de su cuerpo..

Caja negra: Saber qué entra y que sale (la interfaz del módulo:signatura) y no cómo lo hace (su implementación), como la co0020.4gl.

Sobrecarga: Modalidad de herencia, que permite usar el mismo módulo para diferentes implementaciones de una operación, es decir, usando diferente signatura: una función que pueda recibir un parámetro, o dos parámetros o ninguno, pero opera correctamente con cualquiera de ellos con que se invoque, está sobrecargada; por ejemplo, la función saludar(), cuando va sin parámetros retorna la cadena “Hola”, cuando se invoque con un nombre, (saludar(var_nombre)), retorna “Hola $var_nombre”, y así sucesivamente. Esto debe manejarse por código dentro de la función.

 

VISION POO

 

La visión OO se basa en la siguiente analogía:

 

1) Construcción de un modelo mecánico de un sistema físico a partir de objetos concretos.	2) Construcción de un modelo algorítmico de un sistema físico a partir de objetos de software
Los objetos aquí serían, en un modelo de una pista de carreras: los autos, las carreteras, las llegadas, las graderías, espectadores, etc. En un modelo de un sistema planetario, tenemos los objetos concretos: los planetas, los orbitas, el sol, energía, etc	Los objetos aquí serían, rutinas de conexion a DB, shorts, validación de acceso, despliegue, impresiones, etc.

 

Este concepto de POO se puede ver como una intuitiva correspondencia entre un software de simulación de un sistema físico y el sistema físico en sí (o su modelo mecánico).

Modelo algorítmico: Análisis, diseño e implementación de un software usando objetos de “software”.

Objetos de Software: Componentes que integran o conforman el modelo; pueden ser unidades de código para resolver situaciones específicas, shorts, uso de DB, prints, funciones, vectores, etc.

Modelo Mecánico:   Análisis, diseño e implementación de prototipo a escala de un sistema físico usando objetos concretos.

Objetos Concretos: Partes físicas del modelo mecánico, ojo del modelo, no del sistema real, o sea, los objetos planeta no son los planetas reales.

Modelo: Es una vista  de un sistema del mundo real, es decir,  una abstracción de dicho sistema considerando un cierto propósito. Así, el modelo describe completamente aquellos aspectos del sistema que son relevantes al propósito del modelo y a un apropiado nivel de detalle.

Diagrama:  Representación gráfica de un modelo.

Abstracción: Capacidad del ser humano para entender una situación excluyendo detalles y solo viéndola a alto nivel. El hombre ha comprendido el mundo con la abstracción. Esta propiedad permite distinguir a un objeto de los demás, observando sus características y comportamientos, pensando en qué es y no cómo se codificaría en un lenguaje.

Con la abstracción se destaca lo importante y se ignora lo irrelevante, o sea, hay ocultamiento de información. Hay abstracción de datos la declarar un variable tipo integer, ya que internamente el compilador lo implementa en 2 bytes, lo cual es transparente al programador, o al declarar una variable date, el complilador controla los días de los meses, acepta solo operaciones válidas entre las fechas, permitiendo al programador abstraerse de esos detalles. Estos tipos de datos abstractos coleccionan valores y operaciones, los cuales se usan transparentemente sin importar su implementación: otro lo implementa y yo lo uso.

 

 

La reutilización es la principal característica del la POO, la cual se logra con:

Encapsulación de Información: Ocultamiento de información, datos o funciones especiales a los usuarios. En el caso de la programación,  hace el encapsulamiento es lo que permite que tanto la estructura (campos) como el comportamiento (métodos) se encuentren dentro del mismo cuerpo de código de la clase con la que se crean los objetos. Dentro de la clase se deben agrupar tanto la información o datos de los campos como las operaciones o métodos o funciones que operan sobre esta información.

Herencia: Propiedad que permite a los objetos se construidos a partir de otros objetos; es recibir de una modulo superior, las características de él, como atributos o funciones (campos y métodos o comportamientos), para usarlos en el módulo actual. Heredar es compartir atributos.

Sobreescritura (override): Posibilidad de heredar un método de un módulo y cambiarle el comportamiento en el heredero, con la opción de poder usar el original si se desea.

Métodos unidos a los objetos: los métodos de un objeto son inseparables y siempre harán parte de su cuerpo como un todo.

Noción de self: unicidad de los objetos; son únicos y no se repite, aunque sean de la misma clase. Así como puedo definir varias variables del tipo INT, cada una de las cuales es única, puedo crear o instanciar varios objetos de una misma clase.

 

LENGUAJES BASADOS EN CLASES

 

Utilizan las clases como estructuras para la creación de los objetos. Una clase se define como la descripción de los atributos (campos y  métodos) de los objetos

Con los campos se define el estado del objeto en un momento dado, como color, tamaño, longitud, básico, etc, y con los métodos se define su comportamiento, como abrirDB(), validarAcceso(), insertar(), actualizar(), eliminar(), listar(), frenar(), arrancar(), etc.

El proceso de crear un objeto significa crear su estructura (atributos, es decir, campos + métodos) en la memoria, donde guardará el contenido de sus campos y el código de sus métodos.

 

Ejemplo:    // Definición de la clase cell:

                  Class cell is

                        var contents: Integer :=0;

                         method get(): Integer is;

                                return self.contents;

                         end;

                         method set(n:integer) is

                                 self.contents:=n;

                         end;

                  end; 

                   // Creacion de objetos tipo cell:

                   objCell1  = new cell;

                   objCell2  = new cell;              

 

 

 Esta creación de objetos está determinada por dos modelos:

 

Modelo de Embebimiento:

Cuando cada objeto tiene un área de memoria independiente, para guardar tanto sus campos como sus métodos. Es muy eficiente en la búsqueda del código , pero consume muchos recursos en memoria.

 

Modelo de Delegación:

Cuando varios objetos de una misma clase comparten el código de sus métodos ( no sus campos), pues es el mismo para todos. Esto ahorra memoria, pero puede traer otras situaciones, ya que un cambio en uno de los objetos, afecta a todos sus congéneres.

 

El método Lookup:

Es un método o función especial de los compiladores, el cual se encarga de buscar en el árbol de métodos en memoria (suite de métodos), cual es el correspondiente a ejecutar;.

Este proceso se denomina distpatch (despacho), y puede definirse ya sea en momento de compilación o en momento de ejecución dependiente de la información que se tenga.

 

SubClases:

Descripción de una clase, basada en la estructura de otra clase, la cual se denomina superclase. Se puede mirar como una extensión de la superclase, donde se pueden tomar las características de la superclase, y adicionarle nuevas características.

Este concepto suele confundirse con el concepto de herencia, pero no siempre puede decirse que una subclase es una herencia, ya que una subclase puede redefinir (override) todo lo de su superclase, luego no heredaría nada. En la herencia se reciben las definiciones de la superclase y se usan conjuntamente con nuevas definiciones; heredar es compartir atributos entre una clase y sus subclases, si no comparte no hay herencia.

 

Ejemplo:      // Definición de al subclase recell

                    SubClass reCell of Cell is

                         var backup:integer:=0;

                          override set (n:integer) is

                                self.backup:=self.contents;

                                super.set(n);

                           end;

                           method restore() is

                                 Self.contents:=self.backup;

                            end;

                     end;

                     // Creación de objetos tipo reCell:

                     objRecell1 new reCell;

                     objRecell2 new reCell;

 

Con self tengo acceso a los atributos de la clase desde su interior; para acceder a los atributos de la clase padre se usa super.

 

Sumsubtion.

 

La subclase es un mecanismo para evitar re-escribir las definiciones de una clase que queremos usarla en esa subclase.

De acuerdo a esto tenemos que una subclase es mayor (o igual) que la superclase, ya que la subclase contiene todo lo que tenga su superclase y aún más. Por esto se dice que una subclase es una especialización de la superclase; de forma análoga, una superclase es una generalización de una subclase (más pequeño es más específico, mas grande es más general).

 

Sea   c  una superclase y c’ una subclase suya se cumple que:

 

Si c’ <: c  y   o : c’  entonces    o : c ;

 

Se lee:  Si “c prima” es subclase de “c” y o es un objeto de “c prima”, entonces o también es un objeto de c.

 

Esta ley también aplica para los tipos de datos convencionales o primitivos, ya que, como sabemos un real es más que un entero, lo que significa que un entero puede manejarse como real (pero al revés por que se truncarían los fracciones; habría coerción):

 

Real <: integer,   lo que indica que un int se puede incluir entre los reales, ose que los real son un subtipo de los integer..

 

Con esto se concluye que una subclase es lo mismo que un subtipo, y cuando se implementa un método que puede procesar transparentemente un valor el cual puede ser real o integer, se dice que tiene la propiedad de polimorfismo o subsumption. Eso se logra por esa relación de clase/subclase y tipo/subtipo, ya que de otra forma fallaría, pues el método esperaría un dato del exactamente del tipo con que se definió trabajar.

 

O sea, que si yo soy del tipo A, y A es mayor que el tipo B, entonces yo también soy del tipo B, así:

 

Si   a:A y   A<:B entonces a:B

 

En el caso de nuestro ejemplo, de la superclase Cell y la subclase reCell, se puede decir que un objeto de tipo reCell (obj1reCell) es del mismo tipo que un objeto Cell (obj1Cell), por lo tanto puedo usar una función para cualquiera de los dos objetos siempre que esta función acepte objetos del tipo reCell (donde cabrá tambien el tipo Cell) y no solamente del Cell (donde solo cabrá el Cell). Ejemplo:

     

1)          myCell = new cell;

2)          myReCell = reCell;

3)          procedure f(x:Cell)  …..

4)          myCell = myReCell;   //Falla

5)          f(myReCell);               //Falla

 

Las líneas 4y5 son prohibidas porque en la 4 se definió el argumento tipo Cell; si se le define tipo ReCell, ya puedo llamar f enviándole una Cell o una ReCell sin problema. Esto es polimorfismo o subsumption por subtipos.

 

De otro lado, si analizamos la clase y subclase definidas arriba, vemos que el método restore solo es accedido por los objetos ReCell, más no por los objetos Cell, quienes no lo “ven”,  luego hay ocultamiento de información; así mismo el método get es común a ambos, y el método set tiene diferente comportamiento por haber sido redefinido. En los lenguajes modernos existen modificadores como private, public, protected, etc para este manejo.