Introduccin a la orientacin a objetos

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Introducción a la orientación a objetos

• Conceptos básicos

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Introducción a Orientación a Objetos

• Recordemos
• Los objetos son representaciones de conceptos de
  la vida real.
• Un concepto del mundo real una silla.
• La silla es un miembro (instancia) de una clase
  mucho más grande de objetos que llamaremos
  mobiliario.

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Introducción a Orientación a Objetos
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Introducción a Orientación a Objetos

• Principios
• Sistemas OO poseen dos características que los
  hacen únicos.
• Ocultamiento de la Información.
• Los detalles de implementación interna de datos y
  procedimientos están ocultos al mundo exterior.

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Introducción a Orientación a Objetos

• Interfaces simples entre los objetos.
• Un objeto que envía un mensaje no debe
  preocuparse de los detalles de estructuras de
  datos internas del objeto receptor, lo que
  simplifica la interacción y el acoplamiento del
  sistema tiende a reducirse.
• Facilitan la reutilización de SW. (componentes)

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Introducción a Orientación a Objetos

• Las abstracciones de datos (atributos) que
  describen la clase están encerradas por una
  muralla de abstracciones procedimentales
  capaces de manipular los datos de alguna manera
  (Encapsulamiento).

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Introducción a Orientación a Objetos Principios

• Esto posibilita el ocultamiento de información y
  reduce el impacto asociado a los cambios.
• Como estos métodos manipulan un número limitado
  de atributos (alta cohesión) y como la
  comunicación sólo ocurre a través de los métodos
  que encierra la muralla, la clase tiende a un
  bajo acoplamiento con otros elementos del sistema.

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Introducción a Orientación a Objetos Jerarquía

• Clase colección de objetos similares, los cuales
  heredan atributos y operaciones disponibles para
  la manipulación de éstos.
• Superclase colección de clases.
• Subclase instancia de una clase.
• Estas definiciones implican la existencia de una
  jerarquía de clases, en la cual los atributos y
  operaciones de la superclase son heredados por
  subclases que pueden añadir atributos privados
  y métodos.

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Introducción a Orientación a Objetos Jerarquía
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Introducción a Orientación a Objetos

• Atributos
• Los atributos están asociados a clases y objetos,
  describiéndolos de alguna manera.
• Esta relación implica que un atributo puede tomar
  un valor definido por un dominio enumerado.
• Una clase auto tiene atributo color. El domino de
  valores de color es blanco, negro, azul, rojo,
  amarillo, verde.

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Introducción a Orientación a Objetos

• Atributos
• En situaciones más complejas, el dominio puede
  ser un conjunto de clases.
• La clase auto también tiene un atributo motor que
  abarca los siguientes valores de dominio valor
  32 válvulas opción de lujo, valor 24 válvulas
  opción deportiva, valor 15 opción económica.
• Estas características se representan como
  asociaciones, no atributos.

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Introducción a Orientación a Objetos

• Operaciones, métodos o servicios
• Un objeto encapsula datos y algoritmos que
  procesan estos datos.
• Cada operación proporciona uno de los
  comportamientos del objeto.
• La operación se ejecuta en la medida en que se
  reciba un estímulo - mensaje.

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Introducción a Orientación a Objetos
Notación UML de las clases
Declaración de clase

• public class Stack
• private Vector items
• public Object push(Object item)
• items.addElement(item)
• return item
• public boolean isEmpty()
• if (items.size()0)
• return true
• else
• return false

Atributos
Método
Notación UML
Código en Java
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Introducción a Orientación a Objetos
Ejercicio

• Describa a una bicicleta como clase definiendo
  dos operaciones y al menos tres atributos.
• Escriba el código java para la clase bicicleta
  sin especificar los métodos.

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Introducción a Orientación a Objetos
Ejercicio Posible Solución
Public class Bicicleta private int
vel_actual private int cambio actual public
int cambiarVelocidad(int vel_nueva) public int
frenar()
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Introducción a Orientación a Objetos

• Un objeto es una instancia de una clase.
• Clase solamente proporciona el modelo lógico.
  Cuando los atributos toman valores se transforma
  en un objeto.

Objetos
EX bicicleta miBicicleta new bicicleta()
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Introducción a Orientación a Objetos

• Por ejemplo una vez definida la clase bicicleta,
  queremos instanciar un objeto miBicileta a
  partir de ella.

Objetos
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Introducción a Orientación a Objetos Mensajes

• Mensaje es el medio a través del cual los objetos
  interactúan.
• Un mensaje estimula la ocurrencia de cierto
  comportamiento en el objeto receptor, el cual
  comienza con la ejecución de una operación.
• Una operación dentro de un objeto emisor genera
  un mensaje de la forma
• mensajedestino, operación, parámetros
• donde destino define el objeto receptor,
  operación se refiere al método que recibe el
  mensaje y parámetros proporciona información
  requerida para el éxito de la operación.

EX System.out.println(Hola Mundo)
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Introducción a Orientación a Objetos
Encapsulamiento, herencia y polimorfismo

• Una de las diferencias claves entre sistemas OO y
  sistemas convencionales es la herencia.
• Una subclase Y hereda todos los atributos y
  operaciones de su superclase X
• Todas las estructuras de datos y algoritmos
  originalmente diseñados e implementados para X
  están inmediatamente disponibles para Y,
  realizándose la reutilización en forma directa.
• Cualquier cambio dentro de una superclase se
  hereda inmediatamente por todas las subclases que
  derivan de ella.

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Introducción a Orientación a Objetos

• En cada nivel de la jerarquía de clases pueden
  añadirse nuevos atributos y operaciones a
  aquellos que han sido heredados de niveles
  superiores de la jerarquía.

Encapsulamiento, herencia y polimorfismo
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Introducción a Orientación a Objetos
Encapsulamiento, herencia y polimorfismo
22
Introducción a Orientación a Objetos
Encapsulamiento, herencia y polimorfismo

• A veces es tentador heredar algunos atributos y
  operaciones de una clase y otros de otra clase,
  ésta acción es conocida como herencia múltiple,
  lo cual complica la jerarquía de clases y puede
  crear problemas potenciales en el control de la
  configuración.

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Introducción a Orientación a Objetos Ejercicio

• En el ejemplo de la bicicleta, defina dos
  subclases y agregue un nuevo método y nuevos
  atributos para cada uno de ellos.

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Introducción a Orientación a Objetos
Encapsulamiento, herencia y polimorfismo

• El polimorfismo es una característica que reduce
  en gran medida el esfuerzo necesario para
  extender un sistema.
• Considere una aplicación convencional que debe
  dibujar cuatro tipos diferentes de gráficos
• gráficos de líneas
• gráficos de tortas
• histogramas
• diagramas de Kiviat.
• Idealmente una vez recogidos los datos para un
  gráfico particular, éste debe dibujarse a sí
  mismo.

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Introducción a Orientación a Objetos
Encapsulamiento, herencia y polimorfismo

• En una aplicación convencional será necesario
  desarrollar módulos de dibujos para cada tipo de
  gráficos y añadir una lógica de control semejante
  a la que sigue
• case of tipo_grafico
• If tipo_grafico grafico_linea then
  DibujarLinea (datos)
• If tipo_grafico grafico_torta then
  DibujarTortaLinea (datos)
• If tipo_grafico grafico_histograma then
  DibujarHisto (datos)
• If tipo_grafico grafico_kiviat then
  DibujarKiviat (datos)
• end case

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Introducción a Orientación a Objetos
Encapsulamiento, herencia y polimorfismo

• Polimorfismo permite que un número de operaciones
  diferentes tengan el mismo nombre, haciendo que
  cada objeto sea más independiente.

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Introducción a Orientación a Objetos Interfaces

• En ciertos casos en el diseño se definen clases
  con nombres de operadores pero sin la
  implementación, dado que esta varía dependiendo
  del contexto en que se utilice

Public class ClickMe extends Applet implements
Mouselistener .. Public void mousePressed
(MouseEvent event) if . then. Public
void mouseClicked (MouseEvent event) Public
void mouseReleased (MouseEvent event) Public
void mouseEntered (MouseEvent event) Public
void mouseExited (MouseEvent event)
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Introducción a UML

• Historia
• Potencialidades
• Diagramas soportados
• UML en el proceso de desarrollo de SW.

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Introducción a UML

• Necesidad de una notación estándar
• Diversos métodos y técnicas OO eran
  inconvenientes para el aprendizaje, aplicación,
  construcción y uso de herramientas, etc.
• UML Unified Modeling Languaje
• Es un lenguaje de modelado visual de propósito
  general que usado para especificar, visualizar,
  construir y documentar los artefactos de un
  sistema de SW.
• Artefacto Es un pedazo de información que es
  usado o producido por un proceso de desarrollo de
  SW, como un documento externo o un código. Un
  artefacto puede ser un modelo, una descripción o
  software OMG

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Introducción a UML

• El objetivo de UML es describir cualquier tipo de
  sistema en términos de diagramas orientados a
  objetos, o sea, es crear un modelo.
• Un modelo es una descripción completa de un
  sistema desde una perspectiva concreta.

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Introducción a UML
32
Introducción a UML

• Permite modelar la estructura estática del
  sistema y su comportamiento dinámico.
• Estructura estática Define los tipos de objetos
  importantes para un sistema y su implementación,
  también como la relación entre ellos.
• Comportamiento dinámico Define la historia de
  los objetos a través del tiempo, y la
  comunicación entre los objetos para cumplir los
  objetivos.

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Introducción a UML

• UML NO es un lenguaje de programación.
• UML es un lenguaje de modelado de propósito
  general.
• Para dominios específicos (e.g VLSI) existen
  herramientas con leguajes propios más apropiados
  para el dominio.
• UML es independiente de la metodología que se
  utilice.

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Introducción a UMLHistoria

• UML comenzó como el Método Unificado, con la
  participación de Grady Booch y Jim Rumbaugh. Se
  presentó en el OOPSLA95.
• El mismo año se unió Ivar Jacobson, con lo cual
  los Tres Amigos son socios en la compañía
  Rational Software, que han desarrollado una
  herramienta CASE Rational Rose.
• Noviembre de 1997 - UML aprobado por el Object
  Managment Group (OMG).

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Introducción a UMLHistoria
36
Introducción a UMLHistoria
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Introducción a UMLParticipantes en UML 1.0

• Rational Software (Grady Booch, Jim Rumbaugh y
  Ivar Jacobson)
• Digital Equipment
• Hewlett-Packard
• i-Logix (David Harel)
• IBM
• ICON Computing (Desmond DSouza)
• Intellicorp and James Martin co. (James Odell)

• MCI Systemhouse
• Microsoft
• ObjecTime
• Oracle
• Platinium Technology
• Sterling Software
• Taskon
• Texas Instruments
• Unisys

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Introducción a UMLUML incorpora diferentes
enfoques
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Introducción a UMLPro y contras

• UML será el lenguaje estándar de modelación de
  objetos predominante por las siguientes razones
• Participación de metodólogos influyentes.
• Participación de importantes empresas.
• Aceptación como notación estándar por diferentes
  organismos internacionales.
• Evidencias
• Herramientas que proveen la notación UML.
• "Edición" de libros.
• Desarrollo de nuevos estándares basados en UML.
  (MDA)

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Áreas conceptuales en UML

• Los conceptos y modelos proporcionados por UML se
  pueden agrupar en las siguientes áreas
  conceptuales
• Estructura estática Definir los conceptos claves
  de la aplicación, propiedades internas y su
  relación con los otros conceptos.
• Comportamiento dinámico Definir el
  comportamiento del sistema a lo largo del tiempo
  y la relación de este con otros dentro de un
  contexto.
• Modelo de la organización Mecanismos de división
  del modelo en submodelos (Packages) estableciendo
  la relación entre ellos.
• Mecanismos de extensión Herramientas
  proporcionadas por UML para extender el modelo a
  dominios no soportados directamente sin tener que
  cambiar la definición del lenguaje (ex tags)

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Vistas en UML

• Proyeccion de un modelo, el cual es visto desde
  una perspectiva en particular, mas ventajosa,
  omitiendo las entidades que nos relevantes para
  dicho punto de vista.
• Un área conceptual puede tener varia vistas
  asociadas.

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Vistas en UMLResumen de vistas en UML
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Dominio de ejemploVentas de entradas en un teatro

• Un teatro tiene un sistema computacional de venta
  de entradas. Las entradas pueden ser vendidas de
  dos maneras, a través de un kiosko o directamente
  en la ventanilla del teatro. El cliente puede
  comprar la entrada para una función en particular
  o para una temporada completa.

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Vistas en UMLVista estática

• Modela los conceptos en el dominio de la
  aplicación.
• Diagrama asociado Diagrama de clases
• Clases Descripción de un concepto del dominio de
  la aplicación.

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Vistas en UMLVista estática Ejemplo

• Venta de ticket

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(No Transcript)
47
Vistas en UML
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Vistas en UMLVista de casos de uso

• Modela la funcionalidad del sistema percibida por
  usuarios externos.
• Diagrama asociado Diagrama de casos de uso
• Actor Abstracción de entidades que interactúan
  directamente con el sistema. Puede ser un sistema
  externo o personas.

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Vistas en UMLVista de casos de Uso Ejemplo

• Casos de uso para la oficina de ventas

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(No Transcript)
51
Otro Ejemplo
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Vistas en UMLVista de interacción

• Describe la secuencia de intercambio de mensajes
  entre entidades.
• Muestra el flujo de control entre diferentes
  objetos.
• Dos diagramas asociados
• Diagrama de secuencia
• Diagrama de colaboración

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Vistas en UMLVista de interacción Diagrama de
secuencia

• Muestra mensajes entre objetos activos a través
  de líneas de tiempo.
• Un uso del caso de uso es mostrar la secuencia de
  eventos de un caso de uso específico.

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• Diagrama de secuencia para la compra de entradas

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Diagrama de secuencia
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Vistas en UMLVista de interacción Diagrama de
colaboración.

• El uso del diagrama de colaboración es mostrar la
  implementación de una operación.
• Muestra la secuencia de mensajes y las
  asociaciones entre todos los objetos necesarios
  para realizar dicha operación.

57
Vistas en UMLVista de interacción Ejemplo.

• Diagrama de colaboración para la reserva de
  entradas.

58
(No Transcript)
59
Vistas en UMLVista de interacciónOtro Ejemplo.
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Vistas en UMLVista de maquina de estado

• Sirve para modelar los posibles estados de un
  objeto o clase.
• Diagrama asociado Diagrama de estados
• Estados conectados por transiciones
• Estados modela un período de tiempo durante la
  vida del objeto durante el cual se satisfacen
  ciertas restricciones.
• Un evento gatilla una transición y genera un
  nuevo estado.

61
Vistas en UMLVista de máquina de estado

• Diagrama de estado para una entrada.

Ejemplo.
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Vistas en UMLVista de máquina de estado
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Vistas en UMLVista de actividad

• Muestra las actividades computacionales
  involucradas en la realización de cierta
  operación.
• Diagrama asociado Diagrama de actividad.
• Pueden ser utilizados para modelar workflows del
  negocio o del SW.

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Vistas en UMLVista de actividad Ejemplo

• Actividades relacionadas con montar un espectáculo

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(No Transcript)
66
Vistas en UMLVista de actividad Otro ejemplo
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Vistas en UMLVista física

• Modela la estructura de la aplicación en términos
  de componentes y nodos.
• Componente Agrupación de alto nivel de clases,
  documentos e ítems relacionados según cierto
  dominio.
• Nodo representa alguna pieza de unidad de
  cómputo, por lo general es HW.

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Vistas en UMLVista física

• Existen dos tipos de vistas físicas
• Vista de implementación modela los componentes
  del sistema.
• Diagrama asociado Diagrama de componentes
• Vista de emplazamiento muestra las relaciones
  físicas entre los componentes de software y de
  hardware de un sistema.
• Diagrama asociado Diagrama de emplazamiento

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Vistas en UMLVista física Diagrama de
componentes

• Diagrama de componentes para la oficina de ventas

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(No Transcript)
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Vistas en UMLVista física Diagrama de
emplazamiento

• Diagrama de emplazamiento para la oficina de
  ventas.

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Vistas en UMLVista de administración de modelo

• Modela la organización del modelo, en termino de
  paquetes.
• Ejemplo descomposición de la puesta en marcha de
  una obra.

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Extensiones

• UML provee de ciertas herramientas para extender
  los modelos según la necesidad del cliente.
• 3 elementos
• Restricción es un texto asociado a una relación
  semántica expresado en un lenguaje formal o
  natural.
• Estereotipo un nuevo tipo de elemento definido
  por el diseñador y que se basa en un elemento ya
  existente.
• Tagged value es una pieza de información que
  se agrega a un elemento de modelado.

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ExtensionesEjemplos
Restricción
nombres para una temporada deben ser únicos
nombres para una temporada deben ser únicos
Estereotipo
Tagged Value