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Introducción a la Programación Orientada a Objetos

Abstracciones y Modelos

El concepto de abstracción es esencial en ciencias de la computación.

Un programa o un subprograma es en sí mismo una abstracción, un modelo de la resolución de un problema o de un subproblema.

La programación puede pensarse como un proceso de abstracción basado en reconocer los aspectos relevantes de un problema y descartar aquellos que no lo son.



Un programa es una abstracción en dos niveles.

Si consideramos una computadora como un dispositivo concreto, el programa es una abstracción porque se aleja de las instrucciones que brinda la máquina y se acerca al problema.

Si consideramos la resolución de un problema, el programa es una abstracción porque sólo modela sus aspectos relevantes.



Un programa escrito en un lenguaje de programación de alto nivel va a tener que ser traducido, en una o varias etapas, en una secuencia de instrucciones que la computadora pueda interpretar y ejecutar.

La computadora solo interpreta y ejecuta instrucciones en lenguaje máquina.

El compilador es el encargado de detectar errores sintáctico y si no existen generar una primera traducción.



En lenguaje máquina las instrucciones y los datos se representan como secuencias de 0 y 1.

00001101 00011101 00011000 0000001000001100 00011101 00011101 0001001000001000 00010010 00011101 00000000



Los lenguajes de programación evolucionaron durante las últimas décadas para brindar mayores niveles de abstracción.

La abstracción permite que el programador se concentre más en el problema y en su resolución, que en la computadora que va a ejecutar el programa.

Una de las características de los lenguajes de programación de alto nivel es que se responsabilizan de la administración de la memoria.



El programador accede a la memoria a través de variables.

Uno de los primeros mecanismos de abstracción fueron entonces los nombres simbólicos que permitieron nombrar a las operaciones y a las locaciones de memoria.

MULT Z,Y,2SUM Z,Z,XASIG X,Z

X, Y y Z son variables.


Variables

Una variable es una abstracción de una celda de memoria y tiene tres atributos:

•Nombre

•Alcance

•Tipo


El tipo de una variable

El tipo de dato es un conjunto de valores y un conjunto de operaciones que pueden aplicarse sobre el conjunto de valores.

El concepto de tipo permite factorizar propiedades y establecer chequeos para prevenir errores.

En Java una variable puede ser de tipo elemental o de tipo clase.

En ambos casos, en ejecución una variable queda ligada a una locación de memoria.


La locación de memoria asociada a una variable, mantiene en ejecución el valor de la variable.

En valor de una variable depende de su tipo:

•Las variables de tipo elemental mantienen un valor atómico •Las variables de tipo clase mantienen una referencia.

El valor de una variable


A partir de la distinción entre tipos elementales y tipo clase podemos identificar tres diferencias:• la declaración• la asignación• la comparación

de variables

Declaración, modificación y comparación


Variables de Tipo Elemental

int i,j,k; i

j

i = 1;j = -1;

1

-1

k = j * -1;

k

1

iguales = i == k;

iguales t

boolean iguales;


Variables de Tipo Clase

Una variable de un tipo clase no contiene directamente al objeto propiamente dicho, sino una referencia al objeto.

El valor de una variable de tipo clase es entonces una referencia.

Una referencia puede ser nula o estar asociada a un objeto.

Cuando una referencia está asociada o ligada, el valor es la dirección del bloque de memoria en el que se mantiene el estado interno del objeto.

El estado interno de un objeto está constituido por el estado interno de los atributos de instancias.


En una estación meteorológica se mantienen almacenadas las temperaturas mínimas y máximas registradas en un día de un período.

Caso de estudio: Estación Meteorológica

TempMinMaxmin,max : real<<Constructor>> TempMinMax(min,max:real)<<Consultas>>obtenerMin():realobtenerMax():realpromedio():realamplitud():realequals(t: TempMinMax):booleantoString():StringmayorMax(t:TempMinMax):realmayorAmplitud(t:TempMinMax):TempMinMax

Asume que se controló min<=max


Caso de estudio:Estación Meteorológica

class TempMinMax{//atributos de instanciaprivate float min;private float max;//Constructorespublic TempMinMax(float min,float max){//Se asume controlado min <= max this.min = min; this.max = max;}…}



//Consultaspublic float obtenerMin(){ return min;}public float obtenerMax(){ return max;}



public float promedio(){ return (min+max)/2;}public float amplitud(){ return max-min;}public boolean equals(TempMinMax t){ return max == t.obtenerMax() && min == t.obtenerMin();}public String toString(){ return "min "+min+ " max "+max;}



public float mayorMax(TempMinMax t){ if (max >= t.obtenerMax()) return max; else return t.obtenerMax();}public TempMinMax mayorAmplitud(TempMinMax t){ if (amplitud() >= t.amplitud()) return this; else return t;}


class EstacionMeteorologica{ public static void main (String a[]){

TempMinMax lunes, martes, miercoles; …}}

Declaración



TempMinMax lunes, martes, miercoles; lunes = new TempMinMax(10,17); martes = new TempMinMax(-3,15); miercoles = new TempMinMax(10,17); …}}

Asignación



TempMinMax lunes, martes, miercoles; lunes = new TempMinMax(10,17); martes = new TempMinMax(-3,15); miercoles = new TempMinMax(10,17); float mm = lunes.mayorMax(martes); System.out.println ("Mayor maxima "+mm));…}}

Declaración y Asignación



TempMinMax lunes, martes, miercoles; lunes = new TempMinMax(10,17); martes = new TempMinMax(-3,15); miercoles = new TempMinMax(10,17); float mm = lunes.mayorMax(martes); System.out.println ("Mayor maxima "+mm);

String s = lunes.mayorAmplitud(martes).toString(); System.out.println ("Mayor amplitud "+s);

… }}

Objetos anónimos




TempMinMax ma = lunes.mayorAmplitud(martes);

}}

Identidad, Igualdad y Equivalencia




TempMinMax mamp = lunes.mayorAmplitud(martes);

System.out.println (lunes == miercoles); System.out.println (martes == mamp); System.out.println (lunes.equals(miercoles)); }}




Es importante distinguir entre el nombre de un objeto, el objeto mismo y el objeto del problema que representa.

Un mismo objeto puede tener dos nombres diferentes y también es posible que dos objetos diferentes, con diferentes nombres, representen a un mismo objeto del problema.

Bajo estas circunstancias, cómo decidimos si dos objetos son iguales?

10lunes miercoles



Dos objetos con el mismo estado interno

Un mismo objeto referenciado por dos variables

martes

mamp

min

17max

10min

17max

-3min

15max

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