Programación orientada a objetos (POO)

Programación orientada a objetos (POO)

1. 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.
   • Los objetos son entidades que combinan estado (atributo), comportamiento (método) e identidad:
     • La identidad:
       • Es una propiedad de un objeto que lo diferencia del resto, dicho con otras palabras, es su identificador
       • Está compuesto de datos, será uno o varios atributos a los que se habrán asignado unos valores concretos (datos).
         • Los objetos disponen de mecanismos de interacción llamados métodos, que favorecen la comunicación entre ellos, esta comunicación favorece a su vez el cambio de estado en los propios objetos.
         • Los métodos (comportamiento) y atributos (estado) están estrechamente relacionados por la propiedad de conjunto.
           • Esta propiedad destaca que una clase requiere de métodos para poder tratar los atributos con los que cuenta. El programador debe pensar indistintamente en ambos conceptos, sin separar ni darle mayor importancia a alguno de ellos.
             • Hacerlo podría producir el hábito erróneo de crear clases contenedoras de información por un lado y clases con métodos que manejen a las primeras por el otro, de esta manera se estaría realizando una programación estructurada camuflada en un lenguaje de programación orientado a objetos.
               • De esta manera se estaría realizando una programación estructurada camuflada en un lenguaje de programación orientado a objetos.
     • El comportamiento:
       • está definido por los procedimientos o métodos con que puede operar dicho objeto, es decir, qué operaciones se pueden realizar con él.
     • El estado:
       • Está compuesto de datos, será uno o varios atributos a los que se habrán asignado unos valores concretos (datos).

2. La POO difiere de la programación estructurada tradicional, en la que los datos y los procedimientos están separados y sin relación, ya que lo único que se busca es el procesamiento de unos datos de entrada para obtener otros de salida.

3. En la programación estructurada sólo se escriben funciones que procesan datos. Los programadores que emplean POO, en cambio, primero definen objetos para luego enviarles mensajes solicitándoles que realicen sus métodos por sí mismos.

4. Origen

   • 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.
     • La idea ocurrió para 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, que fue 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 "en marcha" (en tiempo de ejecución) en lugar de tener un sistema basado en programas estáticos.
   • La programación orientada a objetos tomó posición como 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, Pascal, entre otros.
   • 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 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.

5. La programación orientada a objetos es una forma de programar que trata de encontrar una solución a estos problemas. Introduce nuevos conceptos, que superan y amplían conceptos antiguos ya conocidos. Entre ellos destacan los siguientes:

   • Clase
     • Definiciones de las propiedades y comportamiento de un tipo de objeto concreto.
   • Herencia
     • Es la facilidad mediante la cual la clase D hereda en ella cada uno de los atributos y operaciones de C, como si esos atributos y operaciones hubiesen sido definidos por la misma D. Por lo tanto, puede usar los mismos métodos y variables publicas declaradas en C.
       • Los componentes registrados como "privados" (private) también se heredan, pero como no pertenecen a la clase, se mantienen escondidos al programador y sólo pueden ser accedidos a través de otros métodos públicos. Esto es así para mantener hegemónico el ideal de OOP.
   • Objeto
     • Entidad provista de un conjunto de propiedades o atributos (datos) y de comportamiento o funcionalidad (métodos) los mismos que consecuentemente reaccionan a eventos.
   • Método
     • Algoritmo asociado a un objeto (o a una clase de objetos), cuya ejecución se desencadena tras la recepción de un "mensaje". Desde el punto de vista del comportamiento, es lo que el objeto puede hacer.
   • Evento
     • Es un suceso en el sistema (tal como una interacción del usuario con la máquina, o un mensaje enviado por un objeto). El sistema maneja el evento enviando el mensaje adecuado al objeto pertinente
   • 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.
   • Propiedad o atributo
     • Contenedor de un tipo de datos asociados a un objeto (o a una clase de objetos), que hace los datos visibles desde fuera del objeto y esto se define como sus características predeterminadas, y cuyo valor puede ser alterado por la ejecución de algún método.
   • Estado interno
     • 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.
   • Componentes de un objeto
     • Atributos
     • identidad
     • relaciones y métodos
   • Identificación de un objeto
     • Un objeto se representa por medio de una tabla o entidad que esté compuesta por sus atributos y funciones correspondientes.

6. Características de la POO

   • Existe un acuerdo acerca de qué características contempla la "orientación a objetos", las características siguientes son las más importantes:
     • Abstracción
       • Denota las características esenciales de un objeto, donde se capturan sus comportamientos
         • 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.
         • 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 a todos los elementos que pueden considerarse pertenecientes a una misma entidad, al mismo nivel de abstracción.
         • Algunos autores confunden este concepto con el principio de ocultación, principalmente porque se suelen emplear conjuntamente.
     • 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.
     • 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.
     • Herencia
       • Las clases no están aisladas, sino que se relacionan entre sí, formando una jerarquía de clasificación.
     • 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.

7. Entre los lenguajes orientados a objetos se destacan los siguientes

   • Ada, C++, C#, D, Eiffel, Java, Visual BASIC.NET, Smalltalk, Python, PHP.