curso programación orientada a objetos parte 1 fundamentos de programación orientada a objetos

CURSO Programación Orientada a Objetos

Parte 1

Fundamentos de Programación Orientada a Objetos

Ignacio Zahonero Martínez, Luis Joyanes Aguilar

Curso de Programación Orientada a Objetos en Java Ignacio Zahonero Martínez Luis Joyanes Aguilar

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Orientación a Objetos

La O.O. es el conjunto de disciplinas(ingeniería) que desarrollan y modelizan software para facilitar la construcción de sistemas complejos a partir de componentes.

El atractivo de la O.O. es que proporciona conceptos y herramientas con las cuales se modela y representa el mundo real tan fielmente como sea posible.

La orientación a objetos promete mejoras de amplio alcance en la forma de diseño, desarrollo y mantenimiento del software ofreciendo una solución a largo plazo a los problemas y preocupaciones que han existido desde el comienzo en el desarrollo de software: la falta de portabilidad del código y reusabilidad, código que es difícil de modificar ... .

Propiedades más importantes del modelo:

Abstracción (obtiene características esenciales de un objeto). Encapsulamiento (asegura que la información de un objeto está oculta al mundo exterior). Modularidad (divide la aplicación en partes, módulos, tan independientes como sea posible). Jerarquía (ordenación de las abstracciones, dos tipos: generalización/especialización y agregación). Polimorfismo (mismo operación desencadena acciones diferentes según el objeto(s) que la realiza).


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ABSTRACCIÓN

Cualidad de los seres humanos que les permite encontrar lo básico que hay de común en una serie de objetos.

Es la generalización conceptual de un determinado conjunto de objeto, de sus atributos y propiedades, dejando en un segundo término los detalles concretos de cada objeto.

Definir una abstracción significa describir una entidad del mundo real y, a continuación, utilizar esa descripción en un programa.

Por ejemplo, una reserva es un objeto que tiene un estado (confirmada, lista de espera) y sobre la que se pueden realizar operaciones (cancelar vuelo, asignar asiento, ...). La reserva es una entidad del mundo real que se lleva a programación como una clase.

El elemento clave de la P.O.O es la clase. Una clase es una descripción abstracta de un grupo de objetos. Por ejemplo, la clase Teatro describe el conjunto de objetos con propiedades y características comunes (butacas, plantas, capacidad, ...). El teatro Maravillas es un objeto de tipo Teatro que tiene un estado (tiene 200 butacas, ocupado al 60% ...) y sobre el que se pueden realizar operaciones.

Las técnicas O.O son el el resultado de una progresión histórica que comienza con los procedimientos, sigue con los módulos, TAD y objetos.


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ENCAPSULAMIENTO

La encapsulación (ocultación de información) es la propiedad que permite asegurar que la información de un objeto (datos) está oculta al mundo exterior: el objeto A no conoce lo que hace el objeto B, y viceversa. Es una de las propiedades característica de la O.O.

La estructura interna de un objeto permanece oculta, tanto para el usuario como para otros objetos diferentes.

El acceso a la información del objeto se hace sólo a través de los métodos adecuados (interfaz).

class Ventana{ private Color color; private int alto, ancho;

public void ampliar(int a, int b); public int getAlto() { return alto; } public setColor(Color nuevo) { color = nuevo; } ...


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MODULARIDAD

La modularidad es la propiedad que permite subdividir una aplicación en partes más pequeñas (módulos), cada una de las cuales debe ser tan independiente como sea posible de la aplicación en sí y de las restantes partes.

La modularización, como indica Liskov, consiste en dividir un programa en módulos que se puedan compilar por separado.

Los módulos deben ser tan independientes como sea posible. Además, las conexiones entre módulos deben seguir el criterio de ocultación de información.

En C++ los módulos son archivos compilados por separado (calendario.h -> calendario.cpp).

En Java los módulos son los paquetes (packages).


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Jerarquía La jerarquía es una propiedad que permite ordenar las abstracciones.

Las dos jerarquías más importantes son: generalización/especialización (" es – un") y agregación ("parte de").

Generalización/ especialización. Relación entre clases, en donde una clase comparte la estructura o comportamiento definida en otra (otras) clases.

Agregación. Agrupamiento físico de estructuras relacionadas lógicamente. Así, un objeto expresión se compone de dos operandos y un operador. La expresión es la agregación, operandos y operador agregados(partes). Otro ejemplo, la cabina turista se compone de 110 asientos, de los cuales 25 son reclinables, y un aseo ... La cabina es la agregación, asientos y aseo las partes.


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Polimorfismo Literalmente, posibilidad de que una entidad tome muchas formas.

Propiedad que indica la posibilidad de referirse a objetos de clases diferentes mediante un mismo elemento y realizar la misma operación de diferentes formas, según sea el objeto que se referencia en ese momento.

El polimorfismo adquiere su máxima expresión en la derivación de clases (herencia).

Por ejemplo, la clase Reserva representa distintos tipos de reservas (puede haber reservas de tren, de avión, de hotel, ... ). Las operaciones cancelar, pagarTasa, ..., son fundamentales para el proceso. Cada tipo de reserva debe poder realizar las operaciones anteriores. Por otra parte, la forma de cancelar, o de pagar tasas es distinta para el transporte aéreo que para el hotel. En términos de POO: se puede enviar cualquier mensaje (cancelar, calcularTasas,...), las acciones que desencadene serán diferentes según el objeto receptor. Un mismo mensaje se comporta de forma diferente según la clase sobre la que se aplica.

El polimorfismo requiere ligadura tardía y esto sólo se puede producir en lenguajes de P.O.O.


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CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE POO

Definición de POO por Grady Booch

“un método de implementación en el que los programas se organizan como colecciones cooperativas de objetos, cada uno de los cuales representa una instancia de una clase, y cuyas clases son todas miembros de una jerarquía de clases unidas mediante relaciones de herencia".

En esta definición se pueden distinguir tres partes:

1. La POO utiliza objetos, no algoritmos (programación estructurada), como bloques de construcción lógica.2. Cada objeto es una instancia de una clase.3. Las clases se relacionan por medio de relaciones de herencia (realmente se establecen más tipos de relaciones).

Los conceptos fundamentales de programación: objetos, clases, herencia, mensajes y métodos.


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OBJETOS

Objeto: entidad que tiene atributos (datos) y formas de comportamientos (procedimientos). Un objeto combina en una sola unidad datos y funciones (métodos) que operan sobre esos datos. Un objeto es una entidad física o lógica que exhibe tres características principales: estado, comportamiento e identidad.

Ejemplo de Objeto: cajero automático

Un cajero automático tiene un estado, por ejemplo le quedan billetes de 50 o no, está conectado o no, etc. Los datos actuales determinan el estado del cajero. El cajero automático tiene identidad. Dos cajeros físicamente idénticos, en sitios distintos son diferentes. Un cajero automático tiene un comportamiento predefinido que le permite interaccionar con el mundo exterior. Por ejemplo, puede leer una tarjeta de crédito, imprimir el resumen de un cartilla ... . Los usuarios sólo necesitamos emplear su interfaz, es decir, su comportamiento. Los detalles internos están ocultos. Nos da igual saber las características técnicas del cajero, si funciona a pilas o a energía solar. El cajero encapsula su implementación, todo cambio en la misma es transparente para los usuarios.


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Ejemplos de objetos

Cajero

- saldo: 400

- fecha:21/Sep/06

+ leerTarjeta()

+ validarNumero(int)

+ comprobarSaldo()

Racional

- numerador: 3

- denominador: 4

- decimal: 0.75

+ sumar(Racional)

+ mostrar()

Punto

- coordX: 2002

- coordY: 305

- nombre: Peral

+ rotar()

+ colorear()

+ desplazar()


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CARACTERÍSTICAS DE UN OBJETO

Estado: queda definido por el valor asociado a sus atributos (datos).

Comportamiento: define su forma de interacción con el mundo exterior, esto es, su interfaz.

Identidad: un objeto siempre tendrá asociado un identificador que lo individualiza, de manera que se pueda distinguir sin ambigüedad entre objetos que se encuentren en el mismo estado y exhiban el mismo comportamiento.

Dentro del contexto de un lenguaje orientado a objetos, un objeto encapsula datos y los procedimientos/funciones (métodos) que manejan esos datos.

Ejemplo: Un coche vendido por un comercial, el identificador del objeto es coche1. Los atributos asociados pueden ser: número_matrícula, fabricante, precio_compra, precio_actual, fecha_compra, color ...


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OBJETOS(I)

Atributos: Datos o variables que caracterizan el estado de un objeto. El conjunto de atributos apropiado para un objeto de determina mediante la comprensión del contexto del problema. Los atributos para Alumno que sirven para la Facultad no sirven para el Departamento de deportes.

Métodos: Procedimientos o acciones que cambian el estado de un objeto.

El objeto retiene cierta información y conoce cómo realizar ciertas operaciones. La encapsulación de operaciones e información es importante. Los métodos de un objeto sólo pueden manipular directamente los datos asociados con ese objeto.

Si se desea modificar los datos de un objeto, se conoce exactamente cuáles son las funciones o métodos que interactúan con el mismo.

Proyector uno = new Proyector(30, "Minerva"); // proyector de 30 kwuno.encender();uno.darColor(red);


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OBJETOS(II)

Las funciones o métodos que interactúan con el objeto constituyen su interfaz.

¿ Qué clase de cosas pueden ser objetos ?: la respuesta está solo limitada a nuestra imaginación. Todo dependerá del dominio del problema.

• Objetos físicos: climatizador, termómetro, coche... .• Animales: vertebrados, pescado_blanco ....• Elementos de interfaz gráficos: ventana, menú, ... .• Tipos de datos definidos por el usuario: punto de un sistema de coordenadas, árbol

de caracteres, ...• Interacciones: factura, compra, préstamo ...


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OBJETOS(III)

¿Qué hay en un objeto?:

un objeto no es más que un grupo de datos. pero no es una agrupación pasiva de datos, de las que simplemente se dejan manipular por los procedimientos, sino que un objeto puede ser un grupo activo de datos. Un objeto puede ser un número, una palabra, una hoja de cálculo. Si es un número, puede hacer cosas como multiplicarse por dos, calcular su inverso o multiplicarse por pi. El usuario utiliza estas funciones transmitiendo un mensaje al objeto que le ordena ejecutar cierta acción. (Mark Clarkson)

Los datos del objeto están ocultos, eso asegura que no se puedan modificar accidentalmente por funciones externas al objeto.


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CLASES(I)

Una clase es la descripción de las características de un conjunto de objetos. Una clase consta de métodos y datos que resumen características comunes del

conjunto de objetos. Las clases son similares a los tipos de datos, equivalen a un tipo de datos objeto. Una clase no tiene existencia real. Una instancia de una clase si tiene existencia real. Cada vez que se construye un objeto a partir de una clase se está creando una

instancia de esa clase.

Un objeto se construye a partir de una clase, haciendo una instanciación. En general, instancia de una clase y objeto son términos intercambiables.

class Socio Socio melito = new Socio("Juan Bao");

{ private String nombre; public void darAlta();

class Lampara Lampara c1 = new Lampara(); { Lampara c2 = new Lampara(); private int potencia; private boolean solar; public void darMasPot(int p)


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CLASES(II)

Generalmente, una clase se define como una descripción abstracta de un grupo de objetos, cada uno de los cuales se diferencia por un estado específico y es capaz de realizar algunas operaciones.

Por ejemplo, la lámpara de mi mesa es un objeto que tiene un estado (encendida o apagada) que puede realizar operaciones, por ejemplo iluminar, apagar, cambiar bombilla si está rota.

En programación, una clase es una estructura que contiene datos y procedimientos (funciones, métodos) que son capaces de operar sobre esos datos.

La clase Lámpara tiene una variable que representa la potencia, otra variable para la intensidad, otra para si puede funcionar con energía solar. La clase tiene métodos (funciones) que operan o utilizan esas variables.

Dentro de un programa, las clases tienen dos propósitos principales: definir abstracciones y favorecer la modularidad.

Por ejemplo, la clase Radio encapsula las características y comportamiento de ciertas entidades del mundo real. El concepto abstracto de "Radio" no tiene existencia física, mientras que mi radio Thomson es un objeto, una instancia, de la clase Radio sí tiene existencia física y dispone de las características de toda Radio, por ejemplo sintoniza una emisora, se estropea, se queda sin pilas .... .


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CARACTERÍSTICAS DE UNA CLASE

Abstracción: extrae lo común de un conjunto de objetos

Encapsulamiento de la información: la clase permite asegurar que el contenido de la información de un objeto está oculta del mundo exterior.

Definición rigurosa de la interfaz con el mundo exterior. El interfaz de una clase captura sólo su vista externa. Además, la clase tiene una parte de implementación que contiene la representación de la abstracción, así como los mecanismos que realizan el comportamiento deseado.

Tolerancia a los cambios de implementación.

Flexibilidad y adaptabilidad.


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CONSTRUCCIÓN DE CLASES

C++ es un lenguaje de programación que permite tanto la programación estructurada como la programación orientada a objetos. Con C++ se implementa fácilmente todos los conceptos analizados.

Java es un lenguaje de programación orientado a objetos que elimina las cuestiones mas complicadas de C++, como por ejemplo los punteros. En Java todo se construye a base de clases y objetos.

La creación de un programa O.O requiere la construcción de una colección de clases. Para ello será necesario declarar y usar las clases.

La declaración implica una descripción de las funciones miembro (métodos) y datos miembro de la clase.

Un programa controlador será el encargado de utilizar las clases


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DECLARACIÓN DE CLASES

La declaración (en Java) tiene el formato siguiente:

class Nombre{

private ... protected ... public ... //cuerpo de la clase

}

El cuerpo contiene las declaraciones de los miembros:

Miembros dato, se declaran como variables.Miembros método, se declaran y definen (implementan) en el cuerpo de la clase . En C++ normalmente, su implementación se sitúa en el exterior.

La clase encapsula sus miembros dato y función o método. Ha de tener un mecanismo para controlar el acceso a la misma

class NumerosRojos

{

private String numCuenta ="2345-g";

private Titular t;

private float saldo = 0.0;

public void enviarAviso() {

System.out.print(" ");}

}


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ENCAPSULAMIENTO EN LAS CLASES(I)

Un principio fundamental en programación orientada a objetos es la ocultación de la información, que significa que determinados datos del interior de un objeto no se puede acceder por métodos externos a la clase.

El mecanismo fundamental para ocultar datos es ponerlos en una clase y hacerlos privados. A estos datos o métodos privados sólo se accede desde dentro de la clase.

Los datos y métodos públicos son accesibles desde el exterior de la clase.

privado

datos o métodos

público

métodosaccesibles desde el exterior


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ENCAPSULAMIENTO EN LAS CLASES(II)

La visibilidad de cada miembro de la clase depende del especificador de acceso que le afecta: private, protrected y public.

class Nombre_Clase{ private miembro privado protected miembro protegido public miembro publico

}

Miembros privados: sólo accesibles por métodos miembro de la clase. Etiqueta private.

Miembros públicos: accesibles desde cualquier parte del programa. Forman el interfaz a través del cual se utiliza el objeto. Etiqueta public.

Miembros protegidos: accesibles por los métodos miembro de la clase y de las clases derivadas. Etiqueta protected.

Por defecto, en Java, son accesibles desde la propia clase y por las clases del mismo package.

class Autor

{

private String nom = "Sin nombre";

private int codigo;

private Vector<Obra> v = new Vector<Obra>();

public void setNombre(String n) ...

}


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ENCAPSULAMIENTO EN LAS CLASES(III)

El uso del interfaz público ha de estar limitado a los métodos miembro requeridos para manipular y proveer información sobre las instancias creadas de la clase.

Los métodos miembro de apoyo a los otros métodos de la clase deben estar ocultos.

Los datos estarán ocultos al exterior de la clase. En general se incluyen en la sección privada o protegida.

La cláusula protected reduce el nivel de ocultación, permitiendo que las clases derivadas accedan a los miembros protegidos de la clase base.

Utilizar métodos miembro para establecer y consultar los valores de los datos (métodos set y get).

Para permitir el acceso a las clases descendientes, situar los datos en la sección protegida (protected).

class Planta

{

protected int a, b;

public int getAncho() {

return a; }

Planta una = new Planta(20,14);

una.b = 12; // error

una.setBase(12); // correcto


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EJEMPLOS DE DECLARACIÓN DE CLASES

class Ventana

{

public void inicio(){...}

public void mover(int, int) {...}

public char get() {...}

public char get(int x, int y) {...}

private void checkeoRango

(int a, int b) {...}

protected short alto, ancho;

protected Punto posicion;

protected Punto inicioPantalla;

}

class Rectangulo

{

protected double base;

protected double altura;

public void

dimension(double a, double h)

{

base = a; altura = h;

}

public double area()

{

return base * altura;

}

}


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DATOS MIEMBRO DE LA CLASE

La declaración de los datos miembro (atributos) de una clase es de la misma forma que la declaración de variables.

En Java está permitida la inicialización explícita de las variables que representan a los datos.

El constructor de la clase tiene como misión inicializar los datos miembro.

Un dato puede ser un objeto de otra clase (objetos compuestos).

class Fecha { ... };

class Dni { ... };

class Persona

{

protected String nombre;

protected Fecha diaNac;

protected Dni idt;

protected char genero ='I';


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MÉTODOS DE UNA CLASE

Son las funciones declaradas y definidas dentro del cuerpo de la clase. Conceptualmente, los métodos de una clase son el conjunto de operaciones que

pueden "manipular" objetos de la clase en las que han sido declaradas. Los métodos de una clase pueden acceder directamente a cualquier miembro dato o

a otro método, público o no público, de su clase. Un método sólo se puede sobrecargar a otro método miembro de su propia clase. Los métodos utilizados para manipulación interna de datos deben ser privados o

protegidos. Los métodos que describen el comportamiento, los definidos para entrada, o, en

general, de proceso serán públicos.

class Racional {

public Racional suma (Racional r2) {...}

public Racional suma (int n) {...}

private void simplifica() // método interno

La sintaxis estándar para la llamada a un método de una clase (enviar un mensaje): nombre_objeto.nombre_método(parámetros)


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MÉTODOS Y MENSAJES

Un programa orientado a objetos consiste en un número de objetos que se comunican unos con otros a través del envío de mensajes.

Los mensajes relacionan unos objetos con

otros y con el mundo exterior.En POO la acción se inicia por la transmisión

de un mensaje a un objeto. En respuesta al

mensaje, el receptor ejecutará algún método.

Los métodos son como los procedimientos. Un método puede definirse como un programa procedimental que está asociado a un objeto y cuya ejecución sólo puede desencadenarse a través de un mensaje recibido por éste o por sus descendientes. En C++, método es una función miembro de una clase. En Java recibe el mismo nombre, es decir, método. Un mensaje es la petición a un objeto de que ejecute uno de sus métodos. Los componentes de un mensaje son el nombre del receptor, el método invocado y la información necesaria para ejecutar el método. Un mensaje equivale a una llamada a un método o función miembro .


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TIPOS DE OPERACIONES (MÉTODOS)

Operaciones gerente: se encargan de la inicialización/destrucción y asignación de objetos. Son los métodos miembro constructor/ destructor.

Operaciones de desarrollo. Representan el interfaz principal de la clase. Proporcionan los requisitos funcionales. Por ejemplo, en la clase Cuenta retirar(); en la clase Ventana minimizar(), darColor(), ... .

Operaciones de acceso. La ocultación de información encapsula la representación interna de los objetos de la clase, protegiendo los datos de modificaciones aleatorias. Con las operaciones de acceso se permite obtener información de ciertos atributos (son lo métodos get(); por ejemplo, String getApellido()). La operación int altoV() de la clase Ventana, que devuelve el atributo alto, es una operación de acceso.

Modificadores, permiten a un programa cliente cambiar los contenidos de los miembros dato. Por ejemplo, de la clase Racional, void setNumerador(int n).

Iteradores, procesan collecciones de objetos, tales como listas, colas.

Operaciones de ayuda. Realizan tareas auxiliares necesarias para otras operaciones. El acceso está restringido a la clase, son funciones privadas.

Operaciones de cálculo. Realizan operaciones matemáticas.


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REPRESENTACIÓN DE UNA CLASE

Las notaciones para representar una clase y sus instancias varía según la metodología. En UML (unified modeling language), una clase se dibuja con un rectángulo dividido en tres bandas.


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EJEMPLO DE DECLARACIÓN DE UNA CLASE

class Cuenta

{

protected double saldo;

public Cuenta()

{

saldo = 100.0;

}

public double saldoActual() {

return saldo;

}

public void

depositar(double cantidad)

{

saldo += cantidad;

}

public

double retirar (double cuanto)

{

if (cuanto <= saldo)

{

saldo -= cuanto;

return cuanto;

}

else

return 0.0;

}


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INSTANCIAS DE UNA CLASE: OBJETOS

Después de definir una clase se puede declarar una instancia de esa clase.

Una variable de tipo clase no es un objeto. En Java se dice que es una referencia.

Lampara mp; // variable de tipo Lampara Racional r1; // variable de tipo Racional

Persona p1; // variable de tipo Persona

Ventana [] av = new Ventana[10];

En Java, las instancias de las clases se definen con el operador new seguido del nombre de la clase y entre paréntesis la información para inicializar el objeto.

Cuenta c1;

c1 = new Cuenta(); // El objeto Cuenta se referencia con c1

Racional r = new Racional(1,5); // objeto Racional inicializado a 1/5

cl.depositar(200.5); // objeto cl envía mensaje depositar


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CONSTRUCTORES DE UN OBJETO

Un constructor es el mecanismo que disponen las clase para inicializar los objetos.

El constructor se llama automáticamente cuando se crea una instancia de la clase. Por ejemplo:

Ventana v1 = new Ventana(); // llama al constructor sin argumentos

Complex z1 = new Complex(-1.,1.);

El propósito de un constructor es inicializar los miembros dato (atributos o variables instancia).

El constructor es una método de la clase, tiene el mismo nombre de la clase y no tiene tipo de retorno. Formato general:

NombleClase(lista de argumentos)

{

...

}

El constructor puede estar sobrecargado, es decir, mas de un constructor con distintos argumentos.


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EJEMPLOS DE CONSTRUCTORES(I)

class Circulo

{

private int x, y;

private double radio;

public Circulo(int x0, int y0, double r)

{

radio = r;

x = x0;

y = y0;

}

public Circulo(double r)

{

this(0, 0, r);

}

public Circulo()

{

this(0, 0, 1.0);

}

// instancias de Circulo

Circulo cc1 = new Circulo();

Circulo cc2 = new Circulo(3.0);

Circulo d;

d = new Circulo(-1, 1, 4.5);

Normalmente los constructores son públicos. No tienen tipo de retorno.


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EJEMPLOS DE CONSTRUCTORES(II)

class Asignatura{ private int numCredito = 2; private int curso = 1; private String idt = " "; public Asignatura(int c ) { curso = c; } public Asignatura(int c, String d) { curso = c; idt = d; } public Asignatura(int c, String d, int nc) { this(c, d); numCredito = nc; }

class VectorEntero

{

private int n, cap;

private int[] v;

public VectorEntero() { this(50); }

public VectorEntero(int t)

{

v = new int [cap = t];

n = -1;

}

public VectorEntero(int [] w)

{

cap = 2 * w.length;

v = new int [cap];

for (int i = 0; i < w.length; i++)

v[i] = w[i];

n = w.length;

}

Un constructor por defecto no tiene parámetros. Inicializa los miembros datos a valores por defecto


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CONSTRUCTORES

Cuando se define un objeto (instanciación), se pasan los valores de los parámetros al constructor utilizando una sintaxis similar a una llamada a un método.

Por ejemplo, para crear una instancia del objeto Rectángulo:

Rectangulo r1 = new Rectangulo(15, 20); // en Java

El operador new invoca automáticamente al constructor del objeto que se crea.

A continuación, se crean diferentes objetos Asignatura llamando a los constructores sobrecargados de la clase:

Asignatura una = new Asignatura(2); Asignatura dos = new Asignatura(1, "Fundamentos"); Asignatura trs = new Asignatura(3, "ADO", 4);

Ahora objetos de la colección VectorEntero:

VectorEntero v1 = new VectorEntero(); // constructor por defecto VectorEntero v2 = new VectorEntero(20);// capacidad 20 elementos int [] w = {2, 4, 6, 8}; VectorEntero v3 = new VectorEntero(w); // inicializado a w


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OBJETOS COMPUESTOS

Los objetos que contienen otros objetos se conocen como objetos compuestos. Un ejemplo de un objeto compuesto es la clase Aula. Una aula consta de diversas

partes, tales como una Pizarra, una Tarima y 30(n) Pupitres. Estas partes constituyen los objetos componentes del objeto Aula.

Cada objetos componente es un atributo del objeto compuesto. A su vez, los objetos componentes tienen atributos y métodos que los caracterizan.

Los objetos componentes tienen una relación part-of (parte-de) o component-of (componente-de) con el objetos compuesto, también se representa por has-a (tiene-un). Así, el Motor es parte de un Avión, la Bodega es parte del Avión,..., ¿el piloto es parte del avión?.

En la mayoría de los sistemas los objetos no contienen en el sentido estricto otros objetos, sino que contienen referencias a otros objetos. Esta característica ofrece dos ventajas:

1. Los objetos contenidos pueden cambiar en tamaño y composición, sin afectar al objeto compuesto que los contiene.

2. Los objetos contenidos están libres para participar en cualquier número de objetos compuestos, en lugar de estar bloqueados en un único objeto compuesto.

Los objetos contenidos en objetos compuestos pueden por sí mismo ser objetos compuestos, dando lugar a una jerarquía de componentes-de.


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OBJETOS COMPUESTOS(II)

Cuando se crea una instancia de un objeto compuesto, todos sus objetos componentes se deben instanciar al mismo tiempo. Por esa razón, normalmente los argumentos del constructor de objetos miembros se sitúan en la declaración de la clase que lo

contiene. Por ejemplo, suponer la relación parte-de entre Tiempo y Panel:

class Tiempo

{

private int h, m, s;

public Tiempo(int _h, int _m, int _s)

{

h = _h; m = _m; s = _s;

System.out.println("Hora inicial: " + h +

":" + m + ":" + s);

}

public Tiempo(){ this(0,0,0); }

class Panel

{

private String titulo;

private Tiempo t;

public Panel(String nomr)

{

titulo = nomr; t = new Tiempo();

}

public Panel(String n, int h, int m, int s)

{

titulo = nomr; t = mew Tiemp(h, m, s)

}


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COPIA Y DESTRUCCIÓN DE OBJETOS

Dos variables de tipo clase se pueden asignar. En Java, esta asignación no supone que se copien los objetos, simplemente se asignan las referencias.

Complex z1 = new Complex(2,-3); // z1 objeto inicializado a 2 – 3iComplex z2 = new Complex(3,1); // z2 inicializado a 3 + i

z2 = z1; // el objeto Complex(3,1) ya no es referenciado por z2, // el objeto Complex(2,-3) se referencia(identifica) por z2 y z1

Un objeto que no está referenciado es candidato a ser "destruido" por el sistema (garbage collection).

Color n1 = new Color("red");

Color n2 = new Color (10,30,20);

n1 = n2;

El objeto Color("red") deja de estar referenciado (identificado), puede ser liberado por el sistema.

n1 = null; // null: palabra reservada; se utiliza para indicar referencia nula.

El objeto Color (10,30,20) deja de estar referenciado (identificado), puede ser liberado por el sistema.


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AUTOREFERENCIA: THIS

¿ Cómo reconoce un método de una clase cuál es la instancia que la llama ?. Suponer la clase Pila:

class Pila

{

public void meter(int x)

{

buffer[++cima] = x;

}

¿Cómo sabe meter() que buffer o cima es de la pila p1 o p2 ?

this es una palabra reservada especial, que se declara implícitamente para cada clase y tiene la dirección del objeto que envía el mensaje (invoca al método).

Siempre que se llama a un método se pasa, implícitamente, this . De este modo el método conoce el objeto (la instancia) que llamó. Los atributos o miembros dato están referenciados,

implícitamente, por this . this se puede utilizar explícitamente para que un método devuelva el el objeto que envía el

mensaje: return this; Otro uso de this es para llamar desde un constructor a otro de la misma clase.

Pila p1 = new Pila();Pila p2 = new Pila();

p1.meter(19);p2.meter(29);


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DIFERENCIA ENTRE CLASE Y OBJETO

Un objeto es un simple elemento, no importa los complejo que pueda ser.

Una clase describe a una familia de elementos similares.

En la práctica, una clase se asemeja a un esquema o plantilla, que se utiliza para crear objetos.

Una clase es un tipo definido que determina la estructura de datos y operaciones asociadas con ese tipo.

A partir de una clase se pueden definir un número ilimitado de objetos. Cada uno de estos objetos tendrá un estado particular propio ( un objeto ventana puede estar minimizada, otra puede estar dimensionada a mitad de pantalla, y otras características como su color), aunque compartan algunas operaciones comunes (como ocultar).

Los datos internos de un objeto definen su estado actual.

Un objeto se comunica con otros objetos pasando mensajes.

Un objeto es una instancia de una clase.


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UNA APLICACIÓN

Se declaran y definen dos clases Reloj y Presentar con la finalidad de mostrar el avance del tiempo.

El comportamiento de Presentar:

• Escribir en pantalla el valor asociado.• Incrementar el valor cíclicamente, dentro de un rango. • Establecer el límite superior del rango. El límite inferior será siempre cero.

El comportamiento de Reloj:

• Inicializar el dato (atributo) hora y el dato minuto.• Incrementar en 1 los minutos. Si llega a 60 minutos incrementar las horas.• Mostrar la hora y los minutos actuales.

Una vez definidas las clases Presentar y Reloj es preciso usar las mismas. Se escribe otra clase, se puede denominar clase

principal, con el método main(). Este método controla la creación del objeto Reloj y simula su funcionamiento con un bucle.


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CLASE PRESENTAR

class Presentar

{

private int limite, valor;

public Presentar(int lim)

{ valor = 0;

limite = lim;

}

public Presentar incr()

{

valor++;

if (valor == limite) valor = 0;

return this; // objeto que envía el mensaje

}

public Presentar ponValor(int v)

{

if (v < 0) v = -v;

valor = v % limite;// rango 0 .. limite-1

return this;

}

public int obtenValor()

{

return valor;

}

public int obtenLimite()

{

return limite;

}

public Presentar mostrar()

{

if (valor < 10)

System.out.print ('0');

System.out.print(valor);

return this;

}

}


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CLASE RELOJ (I)

class Reloj

{

private Presentar hora;

private Presentar minuto;

private BufferedReader entrada = new

BufferedReader (new

InputStreamReader(System.in));

private int entradaInt() throws Exception

{

int q;

q = Integer.parseInt(entrada.readLine());

return q;

}

public Reloj() // construye objeto hora y minuto

{

hora = new Presentar(24);

minuto = new Presentar(60);

}

public Reloj incrementar()

{

minuto.incr(); // aumenta 1 minuto

if (minuto.obtenValor() == 0)

hora.incr();

return this;

}


43

CLASE RELOJ (II)

public Reloj mostrar()

{

hora.mostrar();

System.out.print(" : ");

minuto.mostrar();

System.out.println();

return this;

}

public Reloj fijar() throws Exception

{

int inicio;

System.out.println(

"Fijar horas, entre 0 y " +

hora.obtenLimite() + ": ");

inicio = entradaInt();

hora.ponValor(inicio);

System.out.println(

"Fijar minutos, entre 0 y " +

minuto.obtenLimite() + ": ");

inicio = entradaInt();

minuto.ponValor(inicio);

return this;

}

}


44

PROGRAMA QUE MANEJA RELOJ

public class PruebaReloj

{

static PrintStream salida = System.out;

public static void main(String[] args)

throws Exception

{

Reloj t;

t = new Reloj();

salida.println("Valor inicial ");

t.mostrar();

t.mostrar().fijar(); // concatena mensajes

salida.print( "Tiempo de partida ");

t.mostrar();

// bucle de incremento del reloj

for (int i = 0; i < 60; i++)

{

t.incrementar();

if (i % 6 == 0)

{

t.incrementar().mostrar();

}

}

}

}

Clase Nombre y clase DirecciónDiseñar una clase Nombre que contenga tres miembros dato (nombre, primer apellido y segundo apellido), un constructor y dos métodos, leerNombre() y mostrar(). Realizar el diagrama de clases y la implementación en Java. Escribir la clase Dirección que tome la información del nombre y añada calle, ciudad, provincia y código postal. Esta clase debe tener los métodos nuevaDirección(), nuevoNombre() y mostrar().


46

Clase Nombre

Especificación de atributos:

El conjunto de atributos significativos para la clase Nombre son los que permiten formar el nombre

completo de una persona. Se puede añadir otro dato adicional para el alias (apodo), si es que lo tiene.

Definición de operaciones:

En el supuesto de la clase Nombre, las operaciones que se obtienen son las que permiten modificar los

datos de un objeto de tipo Nombre. Estas son: asignarNom() (set), asignarApp1(), asignarApp2(), y asignarAlias(). Otras operaciones de la clase son las que permiten recuperar información, String getNom(), ..., String getNomCompleto() .


47

Clase Nombre

Diagrama de la clase:

En el diagrama se va a especificar los nombres de los atributos, el tipo y el nivel de ocultación, que será

privado. Las operaciones tienen visibilidad pública. Nombre

- nombre : String

- appellido1 : String

- apellido2 : String

- alias : String

+ asignarNom()

+ asignarApel1()

+ asignarApel2()

+ asignarAlias()

+ getNomCompleto()


48

Clase Nombre

Implementación utilizando Java

Se codifica la clase Nombre , según está especificado el enunciado, y la clase principal para crear

un objeto de Nombre y realizar operaciones (enviar mensajes ... ).

El archivo fuente con la clase debe tener el nombre de la clase y la extensión .java

Nombre.java

La clase principal define el método main()), en este método se ponen en marcha los objetos, es decir se

crean objetos (operador new) y se envían mensajes. El nombre del archivo, en este ejemplo, es:

PruebaNombre.java


49

public class Nombre

{

private String nombre;

private String apellido1;

private String apellido2;

private String alias;

public Nombre()

{

nombre=apellido1=apellido2=alias= null;

}

public Nombre(String n)

{

this();

nombre = n;

}

public void asignarNom(String nm)

{

nombre = nm;

}

public void asignarApel1(String a1)

{

apellido1 = a1;

}

// completar los métodos public String getNomCompleto()

{

String nmc;

if (nombre == null || apellido1 == null)

nmc = "ERROR, NO ESTA COMPLETO";

else

{

nmc = nombre + apellido1;

if (apellido2 != null)

nmc += apellido2;

}

return nmc;

}

public String toString()

{

return nombre + apellido1 + apellido2 +

"; Alias: " + alias;

}

}

Nombre.java


50

PruebaNombre.java

import java.io.BufferedReader;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.IOException;

public class PruebaNombre

{

static BufferedReader en = new BufferedReader (new InputStreamReader (System.in));

public static void main(String[]ar) throws Exception

{

Nombre miNombre;

Nombre tuNombre;

// ahora se crean dos objetos, llamando a cada

// uno de los constructores

miNombre = new Nombre("Ignacio");

miNombre.asignarApel1("Zahonero");

tuNombre = new Nombre();

System.out.println("Dame tu nombre de pila: ");

String a = en.readLine();

tuNombre.asignarNom(a);

System.out.println("Dame tu primer

apellido: ");

a = en.readLine();

tuNombre.asignarApel1(a);

// llamada a uno de los métodos

System.out.println("Mi nombre: " +

miNombre.getNomCompleto());

System.out.println("Tu nombre: " +

tuNombre.getNomCompleto());

}

}


51

Clase Dirección (seguir los mismos pasos, tener en cuenta que un atributo de esta clase es de

tipo Nombre)


Definición de operaciones:

EJEMPLO: CLASE PUBLICACION

Una editorial de libros y discos desea crear fichas que almacenen el título y el precio de cada publicación. Realizar el diagrama de la clase, denominada Publicación. Implementar la clase en Java con los datos anteriores, un constructor y los métodos leer(), mostrar().


53


Para seleccionar el conjunto de atributos significativos para una clase, se debe contestar a la siguiente pregunta: ¿qué

elementos datos definen esta clase en el contexto del problema?

La lectura del supuesto (diapositiva anterior) nos indica que el precio y el título son los elementos datos que nos

interesa definir. Se pueden añadir otros de interés: fecha de la publicación, editorial, autor y número de

identificación.Definición de operaciones:

Las operaciones definen el comportamiento de un objeto. Estas se ejecutan al operar sobre los atributos o asociaciones

con otras clases. El primer paso que sigue el analista para obtener el conjunto de operaciones de una clase, consiste en

el simle análisis gramatical del documento aislando los verbos que aparezcan. Algunos de estos verbos serán operaciones

y podrán conectarse a la clase específica. En nuestro ejemplo: la operación asignarTitulo() (set) y asignarPrecio() (set) son de importancia

para dotar de información al objeto. La operación mostrar() aparece directamente, su finalidad es escribir en la

pantalla la información guardada por el objeto. Otras operaciones de la clase son las que permiten recuperar

información, String getAutor(), ... .


54

Diagrama de la clase:

En el diagrama se va a especificar los nombres de los atributos, el tipo y el nivel de ocultación, que será

privado, o bien protegido debido a que de esta clase se pueden realizar especializaciones, como Revista,

Libro, ... . Publicación

# titulo : String

# precio : double

-fechaEdi: Date

- editorial : String

- autor : String

- isbn : int

+ asignarPrecio()

+ asignarTitulo()

+ mostrar()

+ leer()


55

Implementación utilizando Java

Se codifica la clase Publicación , según está especificado el enunciado, y la clase principal para crear

un objeto de Publicación y realizar operaciones (enviar mensajes ... ).

La clase dispone de un constructor para que al crear el objeto se inicialice el título de la publicación con

la información (parámetro) suministrada. Se puede añadir otro constructor con el fin de inicializar el título

y el precio. También es interesante ampliar los atributos y los métodos de la clase, según el sencillo

análisis realizado en diapositiva 3.

El archivo fuente con la clase debe tener el nombre de la clase y la extensión .java

Publicacion.java


56

public class Publicacion

{

protected String tit;

protected double precio;

public Publicacion(String t)

{

tit = t;

precio = 0.0;

}

public void setPrecio(double r)

{

precio = r;

}

public String toString()

{

return "Titulo: " + tit +

", precio ejemplar: " + precio;

}

public void setTitulo(String t)

{

tit = t;

}

}

Publicacion.java


57

PruebaPublicacion.java

import java.io.BufferedReader;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.IOException;

public class PruebaPublicacion

{

static BufferedReader en = new BufferedReader (new InputStreamReader (System.in));

public static void main(String[]a) throws Exception

{

Publicacion p;

System.out.println("Autor de la publicacion: ");

String t = en.readLine();

p = new Publicacion(t);

p.setPrecio(40.0);

// de la entrada

System.out.println("Precio ejemplar: ");

p.setPrecio(entradaDouble());

System.out.println("Publicacion: " + p);

}

static double entradaDouble()

throws IOException

{

double r;

String e;

e = en.readLine();

Double q;

q = Double.valueOf(e);

r = q.doubleValue();

return r;

}

}

curso programación orientada a objetos parte 1 fundamentos de programación orientada a objetos

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