Programación Orientada

José Luis López Goytia / Ángel Gutiérrez González 1

4. El paradigma de la Programación Orientada a Objetos

4.1. Un acercamiento intuitivo al paradigma de la POO

El desarrollo tecnológico pretende lograr que los sistemas estén integrados por

componentes relativamente independientes, diseñados y probados antes de ser

incorporados a un sistema global, de manejo sencillo y fácil construcción. Todo

ello con la idea de que si algún componente presenta problemas sólo hay que

remplazarlo por otro para solucionar la situación. A esta esta estrategia se le

conoce como desarrollo modular. En general, se busca la reutilización de

componentes o módulos de programas como lo hacen las bibliotecas de los

propios lenguajes de programación.

En la programación estructurada esta idea se cristalizó a través de subrutinas

agrupadas en bibliotecas. Sin embargo, al paso del tiempo este avance fue

insuficiente. Por ello, surgió la programación orientada a objetos (POO) como un

intento para dominar la complejidad del desarrollo de software.

Para llegar a una buena práctica de la Programación Orientada a Objetos hay

que proseguir con el enfoque modular, que busca aplicar principios de

abstracción al dividir un problema complejo en distintos módulos o partes. En

otras palabras, se trata de agregar un nuevo tipo de módulo -en nuestro caso,

clases y objetos- que permita manejar las variables que siempre es necesario

manipular en los programas

Al inicio es más fácil acercarse a este nuevo paradigma a través de ejemplos

de la vida cotidiana. Si miramos a nuestro alrededor podemos percibir que

estamos rodeados de objetos: muy probablemente en casa tenemos una

televisión, un teléfono, una computadora, un automóvil, una bicicleta y muchas

otras cosas más. Cada uno de estos objetos está compuesto por distintas partes o

componentes que interactúan con otras.Para el caso de una bicicleta sabemos

José Luis López Goytia / Ángel Gutiérrez González 2

que tiene cadena, ruedas y varios objetos más, de tal forma que si los armamos o

integramos adecuadamente tendremos el objeto bicicleta.

En todos los objetos existen componentes que el usuario final puede manipular

para hacerlos funcionar. No obstante, la forma en que trabajan está a nivel interno

y debe de ser desconocida e inaccesible para el propio usuario, lo cual hace más

fácil su manejo y brinda un aspecto de seguridad (¿se sentiría bien si supiera que

cualquier persona puede alterar la lógica interna del tablero del elevador?). En

teoría, un componente sólo debería comunicarse con otros componentes a través

de los controles establecidos para ello. El foco de un cuarto únicamente debiera

prenderse y apagarse a través de los contactos y no permitir que existiera un

"cable oculto" en la sala que también pudiera cubrir dicha funcion, pues aunque da

ciertas ventajas también podría ocasionar desde molestias hasta accidentes

graves. ¿Suena exagerado? En muchos países miles de medidores de luz tienen

"diablitos" que permiten que el hogar o el negocio reciban energía eléctrica sin que

este consumo quede registrado para el cobro correspondiente (y muchos de estos

"diablitos" improvisados han causado incendios).

Si los componentes funcionan correctamente es mucho más fácil su

instalación y reemplazo. Un ratón de computadora que ya no sirva puede ser

sustituido con suma facilidad siempre y cuando el nuevo ratón cubra con la misma

interfase para interactuar con el sistema (en la actualidad, la entrada USB se ha

convertido prácticamente en un estándar de entrada para este tipo de

dispositivos)1.

Esta forma de visualizar los objetos permite el diseño de aplicaciones

orientadas a objetos y su posterior programación con lenguajes orientados a

objetos, independientemente de cual se utilice. Cuando un programa está

1 Un tema polémico acerca de la sustitución de componentes en el área electrónica y de cómputo

es el impacto ecológico que trae consigo, sobre todo por la llamaa obsolescencia programada.

¿Hasta dónde debe tirarse un componente y hasta qué punto debe ser reparado? El tema va más

allá de lo teórico, pues también aplica a los componentes de software. Lamentablemente, la

discusión queda fuera de los alcances de este libro.

José Luis López Goytia / Ángel Gutiérrez González 3

elaborado en función de sus componentes, cada uno de ellos tiene una función

predeterminada y puede interactuar con otros de diferentes formas predefinidas.

La programación orientada a objetos es una manera diferente ver o atacar los

problemas. De ahí la posible dificultad de aprender un lenguaje orientado a objetos

sin entender las bases de la programación orientada a objetos.

Si se observa con cuidado, muchos de estos conceptos ya se aplican a

subrutinas, pero la programación orientada a objetos crea una mayor

independencia de los componentes con el programa principal.

POO y objetos

Un primer acercamiento intuitivo a la programación orientada a objetos pasa,

justamente por los objetos, llamados también instancias de clase. Por ejemplo, mi

computadora es una de las tantas que existen, representa una instancia de la

clase de objetos conocida como computadoras. Como lo mencionamos

anteriormente los objetos tienen estados o atributos: marca, procesador8 y

algunos métodos: lectura de archivos, escritura de archivos.

El factor determinante es el estado muy particular de cada computadora, que

es independiente del estado de las demás computadoras. La particularidad de

cada atributo puede ser diferente en cada caso. Una computadora tiene un

procesador, que es de alguna de las distintas velocidades de procesamiento que

existen; también puede ser de una marca entre varias. De tal forma que podemos

definir un grupo de variables y métodos para todas las computadoras.

En la programación orientada a objetos se abordan los problemas a través de

objetos, situándolos en un escenario del "mundo real" del problema para

implementarlo en nuestro programa. Por ejemplo, si hacemos referencia al objeto

automóvil, podemos deducir que tiene características y diferente comportamiento.

José Luis López Goytia / Ángel Gutiérrez González 4

Características o atributos: Marca, Modelo, Color, HP,…

Comportamiento o métodos: Frenar, Acelerar, Retroceder,…

La realidad (perros, edificios, servicios, etc.) será representada a través de

objetos dentro de un programa. Estos objetos poseen un conjunto de propiedades

o atributos y un conjunto de métodos mediante los cuales muestran su

comportamiento. Las posibles características (atributos) de un objeto y su

comportamiento (métodos) quedan definidos por la clase a la cual pertenece.

Un objeto representa un concepto dentro de un programa y tiene la información

necesaria para abstraer dicho concepto: los datos que describen su estado y las

operaciones que pueden modificar dicho estado y determinan las capacidades del

objeto. Los objetos tienen un tiempo de vida (existen mientras está en ejecución el

programa) y un comportamiento, en el que los programas interactúan con los

objetos mediante interfaces de otros objetos.

Un objeto es que un conjunto de atributos y métodos que se relacionan entre sí

y que modelan objetos o entidades del mundo real. En otras palabras, un objeto es

la representación en un programa de un concepto y contiene toda la información

necesaria para su abstracción: datos o variables que describen sus atributos y

operaciones que pueden realizarse sobre los ellos.

Figura 4-1. Una clase Foco con un atributo y una rutina de comportamiento. A

partir de ella se definieron los objetos foco1 y foco2, que tienen diferente

estatus.

Suponga que existen dos objetos de la clase Foco, llamados foco1 y foco2.

Ambos tendrán los mismos atributos y métodos, aunque cada uno tendrá sus

propios valores para los distintos atributos, como se muestra en los diagramas de

Foco

estado: String

cambiarEstado()

foco1: Foco

estado=”encendido”

foco2: Foco

estado=”apagado”

José Luis López Goytia / Ángel Gutiérrez González 5

clase de la figura 4-1. En resumen, un objeto es una unidad de código compuesto

de atributos y métodos relacionados.

Si retomamos el ejemplo de un automóvil, podríamos tener un FIAT 500,

año 2014, color rojo y que alcanza una velocidad de 240 km/h. En otras palabras,

tendremos al objeto automóvil con sus características definidas. Cuando a las

características del objeto se le ponemos valores entonces se dice que el objeto

tiene estados. Los atributos almacenan los estados de un objeto. Los datos

anteriores los podríamos expresar de la siguiente manera:

ATRIBUTO VALOR

Marca FIAT

Modelo 500

Año 2014

Color Rojo

Velocidad 240 km/h

Los lenguajes de programación estructurados

...