Caracteristicas de P.O.O

Características de la POO

Hay un cierto desacuerdo sobre exactamente qué características de un método de programación o lenguaje le definen como “orientado a objetos”, pero hay un consenso general en que las características siguientes son las más importantes (para más información, seguir los enlaces respectivos):

Abstracción: Cada objeto en el sistema sirve como modelo de un “agente” abstracto que puede realizar trabajo, informar y cambiar su estado, y “comunicarse” con otros objetos en el sistema sin revelar cómo se implementan estas características. 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.

Encapsulamiento: Significa reunir a todos los elementos que pueden considerarse pertenecientes a una misma entidad, al mismo nivel de abstracción. Esto permite aumentar la cohesión de los componentes del sistema. 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. Esto asegura que otros objetos no pueden cambiar el estado interno de un objeto de maneras inesperadas, eliminando efectos secundarios e interacciones inesperadas. Algunos lenguajes relajan esto, permitiendo un acceso directo a los datos internos del objeto de una manera controlada y limitando el grado de abstracción. La aplicación entera se reduce a un agregado o rompecabezas de objetos.

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. O dicho de otro modo, las referencias y las colecciones de objetos pueden contener objetos de diferentes tipos, y la invocación de un comportamiento en una referencia producirá el comportamiento correcto para el tipo real del objeto referenciado. Cuando esto ocurre en “tiempo de ejecución”, esta última característica se llama asignación tardía o asignación dinámica. Algunos lenguajes proporcionan medios más estáticos (en “tiempo de compilación”) de polimorfismo, tales como las plantillas y la sobrecarga de operadores de C++.

Herencia: las clases no están aisladas, sino que se relacionan entre sí, formando una jerarquía de clasificación. Los objetos heredan las propiedades y el comportamiento de todas las clases a las que pertenecen. La herencia organiza y facilita el polimorfismo y el encapsulamiento permitiendo a los objetos ser definidos y creados como tipos especializados de objetos preexistentes. Estos pueden compartir (y extender) su comportamiento sin tener que volver a implementarlo. Esto suele hacerse habitualmente agrupando los objetos en clases y estas en árboles o enrejados que reflejan un comportamiento común. Cuando un objeto hereda de más de una clase se dice que hay herencia múltiple. (4)

Conceptos Básicos de POO

Se puede hablar de Programación Orientada a Objetos cuando se reúnen las características de: abstracción, encapsulación, herencia y polimorfismo; y los conceptos básicos que las forman: objetos, mensajes, clases, instancias y métodos.


Conceptos Básicos:

  • Un objeto es una encapsulación abstracta de información, junto con los métodos o procedimientos para manipularla. Un objeto contiene operaciones que definen su comportamiento y variables que definen su estado entre las llamadas a las operaciones.
  • Una clase equivale a la generalización o abstracción de un tipo específico de objetos.
  • Un mensaje representa una acción a tomar por un determinado objeto.
  • Una instancia es la concrección de una clase.
  • Un método consiste en la implementación en una clase de un protocolo de respuesta a los mensajes dirigidos a los objetos de la misma. La respuesta a tales mensajes puede incluir el envío por el método de mensajes al propio objeto y aun a otros, también como el cambio del estado interno del objeto.


Características:

La abstracción: Consiste en la generalización conceptual de un determinado conjunto de objetos y de sus atributos y propiedades, dejando en un segundo término los detalles concretos de cada objeto. ¿Qué se consigue con la abstracción? Bueno, básicamente pasar del plano material (cosas que se tocan) al plano mental (cosas que se piensan).

La encapsulación: Se refiere a la capacidad de agrupar y condensar en un entorno con límites bien-definidos distintos elementos. Cuando hablemos de encapsulación en general siempre nos referiremos, pues, a encapsulación abstracta. De manera informal, primero generalizamos (la abstracción) y luego decimos: la generalización está bien, pero dentro de un cierto orden: hay que poner límites (la encapsulación), y dentro de esos límites vamos a meter, a saco, todo lo relacionado con lo abstraído: no sólo datos, sino también métodos, comportamientos, etc.

Por un lado es una abstracción pues, de acuerdo con la definición establecida anteriormente, es en ésta donde se definen las propiedades y atributos genéricos de determinados objetos con características comunes (recordemos el ejemplo de la sala de cine). La Clase es, por otro lado, una encapsulación porque constituye una cápsula o saco que encierra y amalgama de forma clara tanto los datos de que constan los objetos como los procedimientos que permiten manipularlos. Las Clases se constituyen, así, en abstracciones encapsuladas.

La herencia: Se aplica sobre las clases. O sea, de alguna forma las clases pueden tener descendencia, y ésta heredará algunas características de las clases “padres”. Si disponemos las clases con un formato de árbol genealógico, tenderemos lo que se denomina una estructura jerarquizada de clases.

La OOP promueve en gran medida que las relaciones entre objetos se basen en construcciones jerárquicas. Esto es, las clases pueden heredar diferencialmente de otras clases (denominadas “superclases”) determinadas características, mientras que, a la vez, pueden definir las suyas propias. Tales clases pasan, así, a denominarse “subclases” de aquéllas.

La herencia se implementa mediante un mecanismo que se denomina derivación de clases: las superclases pasan a llamarse clases base, mientras que las subclases se constituyen en clases derivadas. El mecanismo de herencia está fuertemente entroncado con la reutilización del código en OOP. Una clase derivada posibilita, el fácil uso de código ya creado en cualquiera de las clases base ya existentes.

El concepto de herencia constituye un estrato básico del paradigma de objetos, pero esto no significa que todas las relaciones entre clases en OOP deban ajustarse siempre a este modelo jerárquico. Es necesario establecer si la pretendida relación entre objetos es de pertenencia o de derivación. En una relación típica de pertenencia un objeto contiene al otro

Polimorfismo: Esta propiedad, como su mismo nombre sugiere múltiples formas, se refiere a la posibilidad de acceder a un variado rango de funciones distintas a través del mismo interfaz. O sea, que, en la práctica, un mismo identificador puede tener distintas formas (distintos cuerpos de función, distintos comportamientos) dependiendo, en general, del contexto en el que se halle inserto.

El polimorfismo se puede establecer mediante la sobrecarga de identificadores y operadores, la ligadura dinámica y las funciones virtuales. El término sobrecarga se refiere al uso del mismo identificador u operador en distintos contextos y con distintos significados.

La sobrecarga de funciones conduce a que un mismo nombre pueda representar distintas funciones con distinto tipo y número de argumentos. En el ámbito de la OOP, la sobrecarga de funciones equivale a que un mismo mensaje puede ser enviado a objetos de diferentes clases de forma que cada objeto respondería al mensaje apropiadamente.

La sobrecarga de operadores permite, por otro lado, el desarrollo de un código más coherente, como especialización de la sobrecarga de funciones, posibilitando la re-definición (para tipos de datos definidos-por-el-usuario) de las operaciones realizadas por éstos (+, -, *, >, etc.). Esto es, ocurre lo mismo que en la sobrecarga de funciones, pero aquí, en vez de identificadores de funciones, tenemos operadores.

Gracias a la ligadura dinámica, pueden invocarse operaciones en objetos obviando el tipo actual del éstos hasta el momento de la ejecución del código.(6)

 

 

 

Características de la P.O.O.:

No hay un acuerdo aceptado por todo el mundo respecto a cuáles son las características que definen la POO, pero al menos todos concuerdan en estas tres:

  1. Abstracción.
  2. Encapsulación.
  3. Herencia.

Abstracción:

Cada vez que pronunciamos una palabra, realmente lo que hacemos es asociar ese sonido (o ese conjunto de garabatos al escribir) con una serie de cosas. Decimos que una ave es tal cosa, que una silla es tal otra, etc.

Cuando vamos a aplicar la POO, lo primero que debemos hacer es cumplir con una vieja máxima de guerra: Divide y Vencerás. Es decir, lo que hacemos es seccionar nuestro código en grupos de código más pequeño que, al unirlos, hacen el trabajo. Un buen ejemplo de abstracción es el cuerpo humano, aunque el cuerpo es una unidad, está dividido en lo que conocemos por sistemas (el sistema respiratorio, el sistema linfático, cardiovascular, etc., etc.). Estos sistemas, a su vez están compuestos por otros más pequeños: los órganos, y así sucesivamente. La abstracción nos permite dividir nuestro programa en distintos objetos que se agrupan para formar cosas más complejas.

Pero ¿qué demonios es realmente la abstracción? Básicamente es la capacidad de separar los elementos (al menos mentalmente) para poder verlos de forma singular. Como cuando describimos el cuerpo humano y decimos cabeza, brazo(s), pierna(s), etc.

Encapsulación:

También conocida como ocultamiento. Cuando me acuesto a ver televisión no me preocupo del modo como éste funciona, o lo que hace para cambiar de canal o aumentar el volumen. A menos que seas experto en electrónica o técnico en televisores, te pasará lo mismo: no lo sabes y no te importa; sólo sabes que al presionar un botón ocurre la magia.

La encapsulación se encarga de mantener ocultos los procesos internos que necesita para hacer lo que sea que haga, dándole al programador acceso sólo a lo que necesita. Esto da dos ventajas iniciales: Lo que hace el usuario puede ser controlado internamente (incluso sus errores), evitando que todo colapse por una intervención indeseada (tú no quieres que tu mamá, que no tiene ni idea de electrónica, abra tu televisor y empiece a jugar con los circuitos para cambiar los canales manualmente ¿verdad?). La segunda ventaja es que, al hacer que la mayor parte del código esté oculto, puedes hacer cambios y/o mejoras sin que eso afecte el modo como los usuarios van a utilizar tu código. Sólo tienes que mantener igual la forma de acceder a él (en el caso del control de la tele, que los botones sigan siendo los mismos y que el botón de “apagado” no cambie el volumen). Por cierto, estas puertas de acceso que das a los usuarios son lo que se conoce como interfaz.

Herencia:

Uno de los elementos (a mi modo de ver) más interesantes de la P.O.O. La herencia es la capacidad que tiene una clase de derivar las propiedades y métodos de otra (suena a chino ¿no? Calma, lo veremos luego con paciencia ). Tratemos de explicarlo con un ejemplo:

Decimos que una gallina es un ave; esto quiere decir que las gallinas tienen características comunes con otras aves (pico, plumas, etc.), es decir que la gallina hereda las características comunes de todas las aves. Pero además, resulta que un ave es un animal, lo que significa que también comparte características comunes al caballo, el perro, el hombre (seeee, somo animales) y cualquier otra cosa que pueda ser clasificada como animal.

La herencia nos permite, entre otras cosas, evitar tener que escribir el mismo código una y otra vez, puesto que al definir que una categoría (que en programación llamaremos clase) pertenece a otra, automáticamente estamos atribuyéndoles las características generales de la primera, sin tener que definirlas de nuevo.(7)

 

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