Fundamentos de la Programación Orientada a Objetos (POO)

Tipo de Dato Abstracto (TDA)

Un TDA hace referencia a:

1. Un tipo de datos definido por el programador.
2. Un conjunto de operaciones abstractas sobre objetos de datos.
3. El encapsulamiento de los objetos de ese tipo, de tal manera que el usuario final del tipo no pueda manipular esos objetos excepto a través del uso de las operaciones definidas.

Objeto y Clase

Un objeto es una unidad atómica que encapsula estado y comportamiento. La encapsulación en un objeto permite una alta cohesión y un bajo acoplamiento.

Objeto = Estado + Comportamiento + Identidad.

Una clase es una descripción de un conjunto de objetos, ya que consta de comportamientos y atributos que resumen las características comunes del conjunto.

Instanciación

La instanciación es la operación que se realiza para obtener un objeto de una clase. La instanciación relaciona una clase y un objeto.

Tipos de Clases

• Clase Abstracta: Una clase es abstracta cuando no existe un objeto que sea instancia directa de ella, pero sí existe una subclase de ella que es instanciable.
• Clase Concreta: Una clase concreta es aquella que es instanciable, es decir, que existe al menos un objeto de esa clase.

Variables

• Variable de Clase: Es un elemento de información que define un atributo de toda una clase. La variable se aplica para la clase por sí misma y para todas sus instancias, de modo que solo se almacena un valor, sin importar cuántos objetos de clase hayan sido creados.
• Variable de Instancia: Es un elemento de información que define un atributo de un objeto en particular.

Jerarquía, Herencia y Reutilización

Generalización y Especialización

La generalización consiste en factorizar los elementos comunes (atributos, métodos y restricciones) de un conjunto de clases en una clase más general llamada superclase.

La especialización permite capturar las particularidades de un conjunto de objetos no discriminados por las clases ya identificadas. La especialización es una técnica eficaz para la extensión coherente de un conjunto de clases.

Herencia

La herencia es el mecanismo que permite compartir automáticamente métodos y datos entre clases y subclases.

Reutilización y Extensión

Se denomina reutilización al uso de clases u objetos desarrollados y probados en un determinado contexto, para incorporar esa funcionalidad en una aplicación diferente a la de origen. En este sentido, el uso de una clase ya constituye reutilización del código.

La extensión se basa en aprovechar las clases desarrolladas para una aplicación, utilizándolas para la construcción de nuevas clases, en la misma u otra aplicación.

Relaciones Estructurales entre Clases

Asociación

La asociación representa una conexión semántica bidireccional entre dos clases.

Agregación y Composición

La agregación es la forma más simple de reutilizar una clase, simplemente haciendo una nueva clase que la contenga. Una agregación es una asociación no simétrica (todo/parte) en la que una de las clases cumple un papel predominante respecto de la otra.

• Relación de Agregación: Este tipo de relación se presenta en aplicaciones en las cuales un objeto contiene como partes a objetos de otras clases, pero de tal modo que la destrucción del objeto continente no implica la destrucción de sus partes.
• Relación de Composición: Hay agregaciones donde los objetos agregados no tienen sentido fuera del objeto resultante (la destrucción del objeto principal implica la destrucción de sus partes).

Principios Fundamentales de la POO

Polimorfismo

El polimorfismo puede definirse como la capacidad que tienen objetos de clases diferentes de una jerarquía de responder de forma distinta a una misma llamada de un método.

Encapsulamiento

Término formal que describe el conjunto de métodos y de datos de un objeto de manera tal que el acceso a los datos se permite solamente a través de los métodos propios del objeto.

Persistencia

La persistencia se refiere a la permanencia de un objeto, es decir, al tiempo en que se le asigna espacio y permanece accesible. Cuando un objeto ya no es necesario, es destruido, y el espacio que este ocupaba es recuperado. La recuperación automática del espacio de memoria se denomina recolección de basura.

Lenguaje Unificado de Modelado (UML)

Definición de UML

UML es un lenguaje que permite la visualización, especificación y documentación de sistemas. No es una metodología, sino una notación que aglutina distintos enfoques de orientación a objetos.

UML utiliza la flecha para indicar la especialización/generalización. Esta indica que una subclase comparte los métodos y atributos especificados en una Clase Superior; por ende, la Subclase, además de poseer sus propios métodos y atributos, poseerá las características y atributos de la Clase Superior.

Diagramas de Interacción

Diagrama de Comunicación

Estos diagramas muestran interacciones entre objetos en la estructura espacial estática que permite la comunicación entre objetos.

Diagrama de Secuencia

Estos diagramas muestran interacciones entre objetos según un punto de vista temporal. Insisten en la cronología de los envíos de mensajes.