Introducción a la Programación Orientada a Objetos

1. El proceso de desarrollo de software El desarrollo de software es un proceso que permite construir un modelo de la resolución de un problema La construcción de un modelo requiere de la aplicación de un principio, una metodología y un conjunto de herramientas. Una metodología propone un conjunto de métodos, estrategias y técnicas. Introducción a la Programación Orientada a Objetos

2. El proceso de desarrollo de software Herramientas DISEÑO Lenguaje de Modelado IMPLEMENTACIÓN Lenguaje de Programación IDE Introducción a la Programación Orientada a Objetos

3. El proceso de desarrollo de software Resolución de un Problema Programa DATOS ACCIONES ABSTRACCIÓN Métodos+Técnicas+Estrategias Herramientas En los problemas de gran escala el proceso de abstracción es mayor Introducción a la Programación Orientada a Objetos

4. El proceso de desarrollo de software Dividir y Conquistar ACCIONES + DATOS Introducción a la Programación Orientada a Objetos

5. El proceso de desarrollo de software IMPLEMENTACIÓN DISEÑO Subproblema 1 Módulo 1 Módulo 2 Subproblema 2 Programa Problema Subproblema 3 Módulo 3 Introducción a la Programación Orientada a Objetos

6. El proceso de desarrollo de software Descomposición a partir de las ACCIONES IMPLEMENTACIÓN DISEÑO Internar Internar Facturar Facturar SISTEMA HOSPITAL HOSPITAL Operar Operar Introducción a la Programación Orientada a Objetos

7. El proceso de desarrollo de software Descomposición a partir de los DATOS IMPLEMENTACIÓN DISEÑO Paciente Paciente Médico Médico SISTEMA HOSPITAL HOSPITAL Internacion Internacion Factura Factura Introducción a la Programación Orientada a Objetos

8. La programación orientada a objetos La programación orientada a objetos brinda un principio simple y una metodología que guía el proceso de desarrollo de software. La metodología propone identificar en la etapa de análisis los objetos relevantes del problema. En ejecución cada uno de los objetos relevantes del problema quedará asociado a un objeto de software. Introducción a la Programación Orientada a Objetos

9. La programación orientada a objetos Análisis Introducción a la Programación Orientada a Objetos

10. La programación orientada a objetos Diseño Internación Internado Paciente Médico Factura Planta Contratado Introducción a la Programación Orientada a Objetos

11. La programación orientada a objetos Implementación APLICACIÓN class Paciente class Médico class Internado class Planta class Contratado class Factura class Internación Introducción a la Programación Orientada a Objetos

12. La programación orientada a objetos Ejecución Durante la ejecución de un software desarrollado usando la metodología de orientación a objetos, se crean en memoria los objetos de software que mantienen un representación de los objetos del problema. } } Introducción a la Programación Orientada a Objetos

13. La programación orientada a objetos Modelo computacional Internación Médico Factura Internado El modelo computacional de la programación orientada a objetos es un mundo poblado de objetos comunicándose a través de mensajes. Cada objeto que recibe un mensaje ejecuta un servicio determinado por su clase. Introducción a la Programación Orientada a Objetos

14. Durante la etapa de diseño se escriben diagramas de clases usando un lenguaje de modelado. La diagrama de una clase Introducción a la Programación Orientada a Objetos

15. El nombre de una clase representa la abstracción del conjunto de instancias Un atributo representa a una propiedad o cualidad relevante y que caracteriza a todos los objetos de una clase. Un servicio representa a una operación que todas las instancias de una clase pueden realizar. El conjunto de servicios modela el comportamiento de los objetos de la clase. La diagrama de una clase Introducción a la Programación Orientada a Objetos

16. Las responsabilidades especifican informalmente las obligaciones y compromisos de cada clase La diagrama de una clase Los casos de prueba establecen conjuntos de valores para verificar si cada servicio satisface su funcionalidad y si en conjunto la clase cumple con sus responsabilidades. Un mismo problema puede modelarse de formas diferentes, dependiendo de las decisiones de diseño. Introducción a la Programación Orientada a Objetos

17. La diagrama de una clase Un cambio en los requerimientos provoca una modificación de diseño. requiere ma > mi pulso: máxima-mínima valores representados en milímetros de mercurio alarmaHipertensión: maxima>umbralMax o minima>umbralMin mini

18. Desde el punto de vista estático un programa en Java es una colección de clases relacionadas. Desde el punto de vista dinámico un programa en Java es un conjunto de objetoscomunicándose a través de mensajes. La implementación de una Clase en Java

19. Los miembros de una clase son atributos y servicios. Manteniendo la misma clasificación que la propuesta por el lenguaje de modelado, los atributos de una clase pueden ser atributos de clase o atributos de instancia. Los servicios provistos por una clase pueden ser constructoreso métodos Los métodos pueden ser comandos o consultas. La implementación de una Clase en Java

20. La implementación de una Clase en Java Estructura de una clase class C { //atributos de la clase //atributos de instancia //Constructores //Comandos //Consultas } Adoptamos algunas convenciones para organizar los miembros, retener la estructura del diagrama y favorecer la legibilidad. Introducción a la Programación Orientada a Objetos

21. Cada atributo queda ligado a una variable. La variable tiene un tipo y un alcance. En este caso el tipo de ambos atributos es elemental. La palabra reservada privatees un modificador, indica que el alcance de la variable es la clase. Fuera de la clase los atributos privados no son visibles. Los modificadores static y final se utilizan para definir atributos de clase constantes. La implementación de una Clase en Java Atributos

22. En la declaración de atributos, el tipo precede al nombre. Un tipo elemental determina un conjunto de valores y un conjunto de operaciones que se aplican sobre estos valores. Java brinda siete tipos de datos elementales. En ejecución, un atributo de un tipo elemental mantiene un valor que corresponde al tipo y participa en las operaciones establecidas por su tipo. La implementación de una Clase en Java Atributos

23. Un constructor es un servicio provisto por la clase y se caracteriza porque recibe el mismo nombre que la clase. El constructor se invoca cuando se crea un objeto y habitualmente se usa para inicializar los valores de los atributos de instancia. Una clase puede brindar varios constructores, siempre que tengan diferente número o tipo de parámetros. La implementación de una Clase en Java Constructores

24. Si en una clase no se define explícitamente un constructor, el compilador crea automáticamente uno. Si la clase incluye uno o más constructores, el compilador no agrega ningún otro implícitamente. En este caso de estudio la clase brinda un único constructor que establece los valores de los atributos de instancia de acuerdo a los parámetros. La implementación de una Clase en Java Constructores

25. La implementación de una Clase en Java < Identificador de la clase > ( [< Parámetros Formales > ]* ) { < bloque constructor > } Sintaxis de un Constructor El bloque no incluye una instrucción para retornar un valor

26. Un comando brinda un servicio sin retornar necesariamente un valor. Si no retorna un valor el método se define de tipo void. La instrucción return en este caso es opcional. La implementación de una Clase en Java Comandos

27. Una consulta es un método que retorna un valor de un tipo establecido. • La definición establece el tipo del resultado y el bloque incluye una o más instrucciones para retornar un valor. • Una invocación a una consulta aparece, en general, en una expresión. La implementación de una Clase en Java Consultas

28. La implementación de una Clase en Java [ < Modificador > ]* < Tipo del Resultado > < Identificador > ( [< Parámetros Formales > ]* ) { < bloque > } Sintaxis de Comandos y Consultas [< instruccion > ]* < bloque> ::=

29. La comunicación entre objetos se realiza a través de mensajes. Cuando un objeto recibe un mensaje ejecuta un método. La clase del objeto determina el método que se ejecuta en respuesta al mensaje. La sintaxis de un mensaje es: La implementación de una Clase en Java Mensajes [ < Idetificador > ] . < Identificador > ( [< Lista de parámetros >] ) Introducción a la ProgramaciónOrientada a Objetos

30. En la implementación cada constructor, comando o consulta tiene encabezamiento y un bloque. Un bloque define un nuevo ambiente de referenciamiento. Las variables declaradas dentro de un bloque son locales y no son visibles fuera de él. Una variable puede ser usada a partir de la instrucción que sigue a su declaración. Adoptaremos la convención de declarar las variables de un bloque al principio. La implementación de una Clase en Java Ambiente de Referenciamiento

31. La implementación de una Clase en Java La declaración de una variable establece su nombre, alcance y tipo. En Java el tipo de una variable puede ser elemental o una clase. Variables, alcance y tipo

32. La implementación de una Clase en Java Una variabledeclarada en una clase como atributo de clase o de instancia, es visible en toda la clase. Si se declara como privada, solo puede ser usada dentro de la clase, esto es, el alcance es la clase completa. Por el momento, adoptaremos la convención de declarar los atributos, de instancia y de clase, como privados. Solo usaremos atributos de clase para representar valores constantes. Variables, alcance y tipo

33. La implementación de una Clase en Java Una variable declarada local a un bloque se crea en el momento que se ejecuta la instrucción de declaración y se destruye cuando termina el bloque que corresponde a la declaración. Solo es visible en el bloque, el alcance de una variable local es entonces el bloque en el que se declara. Variables, alcance y tipo

34. La implementación de una Clase en Java Una variable declarada como parámetro formal de un servicio se trata como una variable local que se crea en el momento que comienza la ejecución del servicio y se destruye cuando termina. Se inicializa con el valor del argumento o parámetro real. El pasaje de parámetros es entonces por valor. Variables, alcance y tipo parámetro parámetro formal argumento parámetro real

35. La implementación de una Clase en Java Un tipo elemental determina el conjunto de valores al que una variable de ese tipo pueden quedar asociada. En ejecución variable de tipo elemental mantiene un valor atómico, indivisible, dentro del conjunto de valores establecidos por su tipo. El valor se almacena en memoria, en una celda que se ocupa en el momento que se ejecuta la declaración. Variables, alcance y tipo

36. La implementación de una Clase en Java Una expresión computa un valor aplicando operadores a operandos. Los operandospueden ser constantes, atributos, variables locales y parámetros. Java brinda un mecanismo de conversión implícito para los tipos elementales que permite escribir expresiones mixtas, esto es, con operandos de distinto tipo. Si un método retorna un valor, la instrucción return estará seguida por una expresión del mismo tipo que aparece en el encabezamiento. Expresiones

37. Un sistema de software orientado a objetos va a estar constituido por una colección de clases relacionadas entre sí. En Java una de las clases contiene un método llamado main que inicia la ejecución. Cada clase debería ser testeada individualmente antes de integrarse con el resto de las clases que conforman la colección. La verificación de una clase en Java

38. Una alternativa es escribir una clase tester que verifique los servicios provistos utilizando un conjunto de casos de prueba. El objetivo es verificar que la clase cumple con sus responsabilidades y cada servicio brinda la funcionalidad establecida en la especificación de requerimientos. La clase tester contendrá el método main que inicia la ejecución. La verificación de una clase en Java

39. Los casos de prueba pueden ser: • Valores fijos establecidos como caso de prueba. • Valores ingresados por el usuario desde la consola, desde un archivo o a través de una interfaz gráfica. • Valores generados al azar. La verificación de una clase en Java

40. Objetos y Referencias Una variable de un tipo clase permite nombrar aun objeto de software. En ejecución, el valor de una variable de tipo clase es una referencia. Una referencia puede ser nula o ligada. En el momento que se ejecuta la declaración de una variable se ocupa una locación de memoria, pero no para mantener el objeto mismo, sino una referencia.

41. Objetos y Referencias La referencia es la dirección de la celda de memoria en donde efectivamente se va a almacenar el estado interno del objeto. Cada objeto de software tiene una identidad, una propiedad que lo distingue de los demás. La referencia a un objeto puede ser usada como propiedad para identificarlo.

42. Un banco ofrece cajeros automáticos a través de los cuales los clientes pueden realizar depósitos, extracciones y consultar el saldo de cuenta corriente. En el momento que se crea una cuenta corriente bancaria se establece su código y el saldo es 0. También es posible crear una cuenta estableciendo su código y saldo inicial. El código no se modifica, el saldo cambia con cada depósito o extracción. Cada cliente puede extraer en descubierto hasta un monto máximo. Caso de Estudio: Cta. Cte. Bancaria Especificación de Requerimientos

43. Caso de Estudio: Cta. Cte. Bancaria Una cuenta está en descubierto si saldo<0 Retorna el código de la cuenta con mayor saldo Retorna la cuenta con mayor saldo Los servicios provistos por la clase determinan los mensajes que un objeto puede recibir. requiere ma > mi pulso: máxima-mínima valores representados en milímetros de mercurio alarmaHipertensión: maxima>umbralMax o minima>umbralMin mini

44. Caso de Estudio: Cta. Cte. Bancaria Una cuenta corriente permite al cliente extraer un monto mayor al que corresponde a su saldo. El atributo de clase maxDescubierto establece un valor constante compartido por todas los objetos de la clase CuentaBancaria. Todos los objetos tendrán atributos de instancia codigo y saldo, pero cada objeto tendrá valores diferentes para estos atributos. Por supuesto, dos cuentas pueden tener el mismo saldo, pero en general no habrá dos objetos con un mismo código, salvo que representen a una misma cuenta en dos momentos diferentes.

45. Caso de Estudio: Cta. Cte. Bancaria Notemos que la clase CuentaBancaria no brinda métodos que permitan ingresar valores o mostrar valores. Toda la entrada y salida queda fuera de la clase. Adoptamos la convención de modular separando la entrada y salida de datos de la clase que encapsula los atributos y el comportamiento.

46. Todos los objetos de una misma clase están caracterizados por un conjunto de atributos. Caso de Estudio: Cta. Cte. Bancaria Atributos classCuentaBancaria{ //Atributos de clase privatestatic final maxDescubierto =1000; //Atributos de Instancia /*El codigo se establece al crear la cuenta y no cambia*/ privateintcodigo; privatefloat saldo;

47. Las variables codigo y saldo pueden usarse en cualquiera de los servicios provistos por la clase. • La variable maxDescubierto puede ser usada en una expresión, pero no puede ser modificada. • Desde el exterior de la clase ninguno de los atributos es visible, solo pueden ser accedidos a través de los servicios. Caso de Estudio: Cta. Cte. Bancaria Atributos

48. Caso de Estudio: Cta. Cte. Bancaria // Constructores publicCuentaBancaria(intcod) { codigo = cod; saldo = 0; } publicCuentaBancaria(intcod, float sal) { codigo = cod; saldo = sal; } Constructores

49. Caso de Estudio: Cta. Cte. Bancaria // Comandos publicvoid depositar(floatmto){ //Requiere mto > 0 saldo+=mto; } Comandos

50. La variable puede es local al método. • Se crea e inicializa en la declaración y se destruye al terminar la ejecución del comando. • La variable mtoes un parámetro del método extraer. • Al comenzar la ejecución se crea una nueva variable, local al método, que se inicializa con el valor del parámetro real. • Al terminar la ejecución el parámetro se destruye. Caso de Estudio: Cta. Cte. Bancaria Comandos