2.7 Sobrecarga de operadores: Concepto y utilidad, operadores unarios y binarios.

La sobrecarga de operadores es la capacidad para transformar los operadores de un lenguaje como por ejemplo el +, -, etc, cuando se dice transformar se refiere a que los operandos que entran en juego no tienen que ser los que admite el lenguaje por defecto. Mediante esta técnica podemos sumar dos objetos creados por nosotros o un objeto y un entero, en vez de limitarnos a sumar números enteros o reales, por ejemplo.

La sobrecarga de operadores ya era posible en c++ y en otros lenguajes, pero sorprendentemente java no lo incorpora, así que podemos decir que esta característica es una ventaja de c# respecto a java, aunque mucha gente, esta posibilidad, no lo considera una ventaja porque complica el código.

A la hora de hablar de operadores vamos a distinguir entre dos tipos, los unarios y los binarios. Los unarios son aquellos que solo requieren un operando, por ejemplo a++, en este caso el operando es 'a' y el operador '++'. Los operadores binarios son aquellos que necesitan dos operadores, por ejemplo a+c , ahora el operador es '+' y los operandos 'a' y 'c'. Es importante esta distinción ya que la programación se hará de forma diferente.

Los operadores que podemos sobrecargar son los unarios, +, -, !, ~, ++, --; y los binarios +, -, *, /, %, &, |, ^, <<, >>. Es importante decir que los operadores de comparación, ==, !=, <, >, <=, >=, se pueden sobrecargar pero con la condición que siempre se sobrecargue el complementario, es decir, si sobrecargamos el == debemos sobrecargar el !=

Operadores Unarios

En esta sección se verá cómo sobrecargar los operadores unarios, es decir aquellos que toman un solo operando, como por ejemplo a++. El prototipo de los métodos que van a sobrecargar operadores unarios será:

public static Operando operator++(Operando a)

 Como antes sustituyendo el ++ por cualquier operador unario. El ejemplo dentro de nuestra clase de números complejos sería:

public static ComplexNum operator++(ComplexNum a)

         {

        

           float auximg = a.Img;

           float auxreal = a.Real;

        

           return new ComplexNum(++auxreal, ++auximg);

         }

Operadores binarios

Para empezar vamos a sobrecargar el operador suma('+') para que al sumar dos objetos de la clase ComplexNum, es decir dos números complejos obtengamos un número complejo que será la suma de ambas partes. Cabe destacar que los prototipos para sobrecargar operadores serán:

public static Operando operator+(Operando a, Operando b)

Este es el prototipo para el operador +, el resto de operadores binarios van a seguir el mismo patrón. Por tanto el código del método de sobrecarga será el siguiente:

public static ComplexNum operator+(ComplexNum a, ComplexNum b)

         {

           return new ComplexNum(a.Real + b.Real, a.Img + b.Img);

         }

Este método sobrecarga el operador suma para que podamos sumar dos números complejos. Un dato a tener en cuenta es que los métodos que sobrecargan operadores deben ser static. Como se ve en el código los operandos son 'a' y 'b', que se reciben como parámetro y el resultado de la operación es otro número complejo que es el que retorna el método. Por tanto se limita a crear un nuevo número complejo con ambas partes operadas. De la misma forma podemos crear la sobrecarga del operador resta('-') para que lleve a cabo la misma función:

public static ComplexNum operator-(ComplexNum a, ComplexNum b)

         {

           return new ComplexNum(a.Real - b.Real, a.Img - b.Img);

         }

Como vemos el método es idéntico solo que sustituyendo los + por -. En este caso el trabajo que hacemos dentro del método es trivial pero podría ser tan complejo como se quisiera.

2.6 Sobrecarga de métodos.

La firma de un método es la combinación del tipo de dato que regresa, su nombre y su lista de argumentos.

La sobrecarga de métodos es la creación de varios métodos con el mismo nombre pero con diferentes firmas y definiciones. Java utiliza el número y tipo de argumentos para seleccionar cuál definición de método ejecutar.

Java diferencia los métodos sobrecargados con base en el número y tipo de argumentos que tiene el método y no por el tipo que devuelve.

Tambien existe la sobrecarga de constructores: Cuando en una clase existen constructores múltiples, se dice que hay sobrecarga de constructores.

 

2.5 Constructores y destructores: declaración, uso y aplicaciones.

Constructores y destructores

Los constructores y destructores son dos tipos de métodos especiales que se ejecutan, respectivamente, al crear un nuevo objeto y cuando el recolector de basura detecta que ya no lo estamos utilizando y es posible eliminarlo de la memoria. Hasta ahora no hemos hecho uso nunca ni de los constructores ni de los destructores puesto que los ejemplos que hemos venido utilizando eran bastante simples, pero a partir de ahora vamos a empezar a utilizarlos bastante a menudo. Sobre todo, en el caso de los constructores, ya que los destructores no se suelen usar más que en contadas ocasiones.

Para crear un objeto se necesita reservar suficiente espacio en memoria e inicializar los valores de los campos que representan el estado del objeto.

Este trabajo es realizado por un tipo especial de método denominado constructor.

Constructor

Un método constructor de una clase es un método especial que:

•          tiene el mismo nombre que la clase

•          no tiene tipo de retorno.

•          inicializa el estado de un objeto.

La sintaxis para la declaración de un método constructor es:

[atributos] [modificadores] <identificador> ( [parámetros] ) [inicializador]

{

// Cuerpo del constructor.

}

Donde:

atributos (opcional) es información declarativa adicional.

modificadores (opcional) se restringen a extern y a los modificadores de acceso.

identificador es el nombre del método constructor (igual al nombre de la clase).

parámetros (opcional) es la lista de parámetros pasados al constructor.

inicializador (opcional). Con el inicializador, el constructor invoca previamente a otro constructor.

El inicializador puede ser uno de los siguientes:

·         base([listaDeParámetros])

·         this([listaDeParámetros])

Cuerpo del constructor es el bloque de programa que contiene las instrucciones para inicializar la instancia de clase (objeto).

Destructor

En contraposición al constructor, el destructor elimina el vínculo y libera el espacio de memoria de un objeto, para que pueda ser ocupado nuevamente.

La sintaxis para declarar un destructor es:

[atributos] ~ <identificador> ( )

{

// Cuerpo del destructor.

}

Notas:

•          Una clase solamente puede tener un destructor.

•          Los destructores no pueden heredarse o sobrecargarse.

•          Los destructores no pueden invocarse, sino que son invocados automáticamente.

•          Un destructor no acepta modificadores ni parámetros. Por ejemplo, la siguiente es una declaración de un destructor para la clase Figura:

~ Figura()

{

// Instrucciones para limpiar.

}

El destructor llama implícitamente al método Object.Finalize( ) en la clase base object. Por lo tanto, el código destructor precedente es traducido automáticamente a:

protected override void Finalize( )

{

try

{

// Instrucciones para limpiar.

}

finally

{

base.Finalize( ) ;

}

}

2.4 Métodos: declaración, mensajes, paso de parámetros, retorno de valores.

Los métodos o funciones miembro se definen dentro de la clase a la que pertenecen y constituyen la interfaz o forma de acceder a la estructura interna de los objetos es decir a los datos privados.

Los métodos definen cual son las operaciones que se pueden realizar con los atributos de los objetos de la clase. La ejecución de un programa orientado a objetos consiste, en recibir, interpretar y responder unos objetos a los mensajes que envían otros objetos. En P.O.O. un mensaje está asociado siempre con un método, de manera que cuando un objeto recibe un mensaje la respuesta a ese mensaje es ejecutar el método asociado

Declaración o cabecera:

Modo de acceso: Específica el tipo de acceso permitido indicando que usuarios de la clase podrán acceder a ese método, los métodos son la única forma de acceso a los atributos privados. Por defecto los métodos tienen protección paquete, es decir son accesibles desde cualquier clase que pertenezca al mismo paquete. Todas las clases de un mismo fichero .java pertenecen a un mismo paquete.

Public: Accesible desde cualquier otra clase.

Package: Accesible sólo desde el mismo paquete.

Protected: Se comporta como un método público para los métodos del mismo paquete o de las subclases y para el resto como un método privado.

Prívate: Sólo accesible a través de métodos de la propia clase.

retorno de valores: Un método puede devolver un valor a quien lo llama o no devolver nada. El valor devuelto por un método puede ser de un tipo primitivo de datos o una referencia, pero nunca  puede devolver más de un valor. El valor de retorno nunca puede ser un objeto de una superclase, sí de la misma clase o de una subclase. Si el método no devuelve nada el tipo devuelto por el método es el tipo void.

Paso de parámetros a una función o método.

Los parámetros de una función son variables locales que se inicializan en el momento de la llamada al método. Fuera de la función no se conocen y no pueden ser accedidas. Se crean al entrar en la función y se destruyen al salir de ella.

El paso de parámetros o argumentos a las funciones se puede hacer de dos formas.

Paso por valor , paso por  referencia

2.3 Referencia al objeto actual.

Al acceder a variables de instancia de una clase, la palabra clave this hace referencia a los miembros de la propia clase en el objeto actual; es decir, this se refiere al objeto actual sobre el que está actuando un método determinado y se utiliza siempre que se quiera hace referencia al objetoactual de la clase.

Aquí this.i se refiere al entero i en la clase MiClase, que corresponde al objeto actual. La utilización de this en el tercer constructor de la clase, permite referirse directamente al objeto en sí, en lugar de permitir que el ámbito actual defina la resolución de variables, al utilizar i como parámetro formal y después this para acceder a la variable de instancia del objeto actual.

La utilización de this en dicho contexto puede ser confusa en ocasiones,  y algunos programadores procuran no utilizar variables locales y nombres de parámetros formales que ocultan variables de instancia. Una filosofía diferente dice que en los métodos de inicialización y constructores, es bueno seguir el criterio de utilizar los mismos nombres por claridad, y utilizar this para no ocultar las variables de instancia. Lo cierto es que es más una cuestión de gusto personal que otra cosa el hacerlo de una forma u otra.

2.2 Instanciación de una clase.

En realidad, un objeto es una instancia de una clase, por lo que se pueden intercambiar los términos objeto o instancia (o incluso evento).

Concepto de clase/Instancia.

Como hemos comentado una clase es el tipo que tendrán nuestros objetos, también llamados instancias de esa clase, es decir, la clase es la forma que tendrán los objetos empleados por nuestra aplicación. Un ejemplo puede ser el plano de una casa, el plano sería nuestra clase, pero con ese mismo plano podremos contruir diversas casas que serían los objetos. El plano en sí no es nada es sólamente la especificación de lo que será una casa una vez construida.

Alcance de los miembros: de instancia o de clase.

Cuando creamos una instancia de la clase en ejecución tendremos las variables de instancia, una por cada atributo, y todas integradas dentro de la misma instancia. Todas las instancias de la misma clase tendrán los mismos atributos (nombre y tipo), pero cada una de ellas irá tomando distintos valores para ellos. Es decir, tendremos una copia de los atributos por cada objeto de una clase que creemos. Por ejemplo, tuCoche sería una instancia de la clase Coche y daremos a la variable de instancia velocidadMaxima el valor 180. Mientras que la instancia cocheDeNigell tiene su propia variable velocidadMaxima con el valor 300.

Hay otro tipo de atributos, las llamadas variables de clase, que son los atributos que sólo existen una vez para cada clase. Es decir este tipo de atributos será compartido por todos los objetos que creemos de una clase, de modo que si cambio el valor del atributo en un objeto se verá reflejado en todos los demás. Por ejemplo, el atributo numDeCoches de nuestra clase Coche, de tipo entero, pensado para contar los coches que vamos teniendo en nuestro sistema, sólo debería existir una vez: no tiene sentido que esta variable sea distinta en tuCoche y en cocheDeNigell. Es la misma (única) variable para toda la clase Coche.

El comportamiento, la funcionalidad de la clase, es la concreción de qué puede hacer cada una de las instancias de la clase, cómo cambian su estado, o cómo se relaciona con otras.

Por ejemplo, en la clase Coche podríamos determinar la siguiente funcionalidad:

•          Arrancar

•          Parar (el motor)

•          Acelerar

•          Decelerar

•          Girar

•          Frenar

•          Cambiar la marcha…

Para definir el comportamiento de los objetos definiremos métodos, que no serán más que funciones o procedimientos definidas dentro de la clase que se ejecutan y operan sobre instancias de esa clase. Notar que estos métodos se encapsulan dentro de la clase, es decir, encapsulamos conjuntamente datos y funcionalidad relativa a un mismo objeto, cada objeto debe proveer el mecanismo de almacenamiento y gestión de sus datos, y la funcionalidad relativa a dicho objeto como una entidad cerrada.

Igual que los atributos, también hay métodos de instancia (se aplican sobre una instancia: son los más comunes, sobre un objeto concreto) y métodos de clase (se aplican sobre la propia clase). Lo veremos.

2.1 Declaración de clases: atributos, métodos, encapsulamiento.

La declaración de una clase define la estructura de la misma. Dicho de otra forma, la declaración de una clase informa de los elementos que la conforman. Posteriormente a ser declarada, una clase debe ser implementada convenientemente, es decir, se debe escribir el código correspondiente a los procedimientos y funciones que determinan el funcionamiento de esa clase.

Las clases se declaran en la sección TIPO del script pues las clases son, al fin y al cabo, tipos de datos.

La programación orientada a objetos se basa en la programación de clases; a diferencia de la programación estructurada, que está centrada en las funciones.

Una clase es un molde del que luego se pueden crear múltiples objetos, con similares características.

Una clase es una plantilla (molde), que define atributos (variables) y métodos (funciones)

La clase define los atributos y métodos comunes a los objetos de ese tipo, pero luego, cada objeto tendrá sus propios valores y compartirán las mismas funciones.

Debemos crear una clase antes de poder crear objetos (instancias) de esa clase. Al crear un objeto de una clase, se dice que se crea una instancia de la clase o un objeto propiamente dicho.

Tipos de atributos.

Objetivos:

a) Profundizar en el concepto de atributo de una clase e indicar los tipos de  atributos en Java

b) Interpretar  el  código fuente de una aplicación Java donde aparecen distintos tipos de atributos

c) Construir una aplicación Java sencilla,  convenientemente especificada,  que emplee clases con diferentes tipos de atributos.

Los atributos, también llamados datos o variables miembro son porciones de información que un objeto posee o conoce de sí mismo. Una clase puede tener cualquier número de atributos o no Tener ninguno. Se declaran con un identificador y el tipo de dato correspondiente.

Modificador       Visibilidad

public                 Pública (+)

protectec            Protegida / en la herencia(#)

private                Privada(-)

package              De paquete (~)

Métodos.

Java como todo lenguaje de programación orientado a objetos utiliza los llamados métodos. A continuación veremos cómo se crea un método y como se utilizan.

Se podría decir que existen 2 grandes tipos de métodos, el primer tipo de método son métodos que realizan procesos, puedes realizar cualquier operación con ellos, sin embargo el propósito es manipular variables existentes. El segundo tipo de métodos son los que realizan un proceso o cálculo, y calculan una variable específica, un ejemplo podría ser un método para obtener el valor de una multiplicación.

Los métodos en java pueden tener parámetros, es decir,  que un método puede utilizar variables predefinidas para ser utilizadas en sus procesos.

Encapsulamiento.

Como se puede observar de los diagramas, las variables del objeto se localizan en el centro o núcleo del objeto. Los métodos rodean y esconden el núcleo del objeto de otros objetos en el programa. Al empaquetamiento de las variables de un objeto con la protección de sus métodos se le llama encapsulamiento. Típicamente, el encapsulamiento es utilizado para esconder detalles de la puesta en práctica no importantes de otros objetos. Entonces, los detalles de la puesta en práctica pueden cambiar en cualquier tiempo sin afectar otras partes del programa.

El encapsulamiento de variables y métodos en un componente de software ordenado es, todavía, una simple idea poderosa que provee dos principales beneficios a los desarrolladores de software.

2. Clases y objetos

Clases:

Las clases son plantillas que agrupan comportamiento (métodos) y estados (atributos) de los futuros objetos.

Los objetos son instancias de una clase. Usando el símil “variable – tipo” de la programación estructurada, se entiendo que un objeto es una variable que tiene el comportamiento y estados del tipo (objeto)

Objetos:

Se puede decir que un objeto es todo aquello que pueda ser identificable dentro de una especificación de requerimientos o problema y tenga las siguiente características:

Tenga estados definibles (abierto, cerrado).

Posea comportamientos asociados (puede correr, saltar, volar, etc). Éstos son denominados métodos.

Son capaces de interactuar/comunicarse con otros objetos por medio de sus métodos

Una característica propia de este paradigma, es la transparencia entre la implementación a nivel de código y la funcionalidad que provee un método (no me interesa cómo lo haga, sólo que lo haga).

Diagrama UML 2: Sistema de control escolar

Diagrama UML 1: Sistema de compra online

1.2 Lenguaje de modelado unificado: Diagrama de clases.

Lenguaje Unificado de Modelado

Es el lenguaje de modelado de sistemas de software más conocido y utilizado en la actualidad. Es un lenguaje gráfico para visualizar, especificar, construir y documentar un sistema. UML ofrece un estándar para describir un "plano" del sistema (modelo), incluyendo aspectos conceptuales tales como procesos de negocio y funciones del sistema, y aspectos concretos como expresiones de lenguajes de programación, esquemas de bases de datos y componentes reutilizables.

El lenguaje de modelado es la notación (principalmente gráfica) que usan los métodos para expresar un diseño. El proceso indica los pasos que se deben seguir para llegar a un diseño.

Los diagramas de clases: se utilizan para mostrar la estructura estática del sistema modelado pueden contener clases, interfaces, paquetes, relaciones e incluso instancias, como objetos o enlaces. Los diagramas de clases son una potente herramienta de diseño ayudando a los desarrolladores a planificar y establecer la arquitectura y estructura del sistema y subsistema antes de escribir el ningún código esto permite asegurar que el sistema este bien diseñado desde el principio.

El diagrama de clase describe los tipos de objetos que hay en el sistema y las diversas clases de relaciones estáticas que existen entre ellos. Hay dos tipos principales de relaciones estáticas: Asociaciones (por ejemplo, un diente puede rentar diversas videocintas).Subtipos (una enfermera es un tipo de persona). Los diagramas de clase también muestran los atributos y operaciones de una clase y las restricciones a que se ven sujetos, según la forma en que se conecten los objetos.

El lenguaje unificado de modelado (UML)

En todas las disciplinas de la Ingeniería se hace evidente la importancia de los modelos ya que describen el aspecto y la conducta de "algo". Ese "algo" puede existir, estar en un estado de desarrollo o estar, todavía, en un estado de planeación. Es en este momento cuando los diseñadores del modelo deben investigar los requerimientos del producto terminado y dichos requerimientos pueden incluir áreas tales como funcionalidad, performance y confiabilidad. Además, a menudo, el modelo es dividido en un número de vistas, cada una de las cuales describe un aspecto específico del producto o sistema en construcción.

El modelado sirve no solamente para los grandes sistemas, aun en aplicaciones de pequeño tamaño se obtienen beneficios de modelado, sin embargo es un hecho que entre más grande y más complejo es el sistema, más importante es el papel de que juega el modelado por una simple razón: "El hombre hace modelos de sistemas complejos porque no puede entenderlos en su totalidad".

UML es una técnica para la especificación sistemas en todas sus fases. Nació en 1994 cubriendo los aspectos principales de todos los métodos de diseño antecesores y, precisamente, los padres de UML son Grady Booch, autor del método Booch; James Rumbaugh, autor del método OMT e Ivar Jacobson, autor de los métodos OOSE y Objectory. La versión 1.0 de UML fue liberada en Enero de 1997 y ha sido utilizado con éxito en sistemas construidos para toda clase de industrias alrededor del mundo: hospitales, bancos, comunicaciones, aeronáutica, finanzas, etc.

Los principales beneficios de UML son:

*Mejores tiempos totales de desarrollo (de 50 % o más).

*Modelar sistemas (y no sólo de software) utilizando conceptos orientados a objetos.

*Establecer conceptos y artefactos ejecutables.

*Encaminar el desarrollo del escalamiento en sistemas complejos de misión crítica.

*Crear un lenguaje de modelado utilizado tanto por humanos como por máquinas.

*Mejor soporte a la planeación y al control de proyectos.

*Alta reutilización y minimización de costos.

UML, ¿Método o Lenguaje de Modelado?

UML es un lenguaje para hacer modelos y es independiente de los métodos de análisis y diseño. Existen diferencias importantes entre un método y un lenguaje de modelado. Un método es una manera explícita de estructurar el pensamiento y las acciones de cada individuo. Además, el método le dice al usuario qué hacer, cómo hacerlo, cuándo hacerlo y por qué hacerlo; mientras que el lenguaje de modelado carece de estas instrucciones. Los métodos contienen modelos y esos modelos son utilizados para describir algo y comunicar los resultados del uso del método.

Un modelo es expresado en un lenguaje de modelado. Un lenguaje de modelado consiste de vistas, diagramas, elementos de modelo los símbolos utilizados en los modelos y un conjunto de mecanismos generales o reglas que indican cómo utilizar los elementos. Las reglas son sintácticas, semánticas y pragmáticas.

Vistas: Las vistas muestran diferentes aspectos del sistema modelado. Una vista no es una gráfica, pero sí una abstracción que consiste en un número de diagramas y todos esos diagramas juntos muestran una "fotografía" completa del sistema. Las vistas también ligan el lenguaje de modelado a los métodos o procesos elegidos para el desarrollo. Las diferentes vistas que UML tiene son:

*Vista Use-Case: Una vista que muestra la funcionalidad del sistema como la perciben los actores externos.

*Vista Lógica: Muestra cómo se diseña la funcionalidad dentro del sistema, en términos de la estructura estática y la conducta dinámica del sistema.

*Vista de Componentes: Muestra la organización de los componentes de código.

*Vista Concurrente: Muestra la concurrencia en el sistema, direccionando los problemas con la comunicación y sincronización que están presentes en un sistema concurrente.

*Vista de Distribución: muestra la distribución del sistema en la arquitectura física con computadoras y dispositivos llamados nodos.

Diagramas: Los diagramas son las gráficas que describen el contenido de una vista. UML tiene nueve tipos de diagramas que son utilizados en combinación para proveer todas las vistas de un sistema: diagramas de caso de uso, de clases, de objetos, de estados, de secuencia, de colaboración, de actividad, de componentes y de distribución.

Símbolos o Elementos de modelo: Los conceptos utilizados en los diagramas son los elementos de modelo que representan conceptos comunes orientados a objetos, tales como clases, objetos y mensajes, y las relaciones entre estos conceptos incluyendo la asociación, dependencia y generalización. Un elemento de modelo es utilizado en varios diagramas diferentes, pero siempre tiene el mismo significado y simbología.

Reglas o Mecanismos generales: Proveen comentarios extras, información o semántica acerca del elemento de modelo; además proveen mecanismos de extensión para adaptar o extender UML a un método o proceso específico, organización o usuario.

FASES DEL DESARROLLO DE UN SISTEMA

Las fases del desarrollo de sistemas que soporta UML son: Análisis de requerimientos, Análisis, Diseño, Programación y Pruebas.

Análisis de Requerimientos

UML tiene casos de uso (use-cases) para capturar los requerimientos del cliente. A través del modelado de casos de uso, los actores externos que tienen interés en el sistema son modelados con la funcionalidad que ellos requieren del sistema (los casos de uso). Los actores y los casos de uso son modelados con relaciones y tienen asociaciones entre ellos o éstas son divididas en jerarquías. Los actores y casos de uso son descritos en un diagrama use-case. Cada use-case es descrito en texto y especifica los requerimientos del cliente: lo que él (o ella) espera del sistema sin considerar la funcionalidad que se implementará. Un análisis de requerimientos puede ser realizado también para procesos de negocios, no solamente para sistemas de software.

Análisis

La fase de análisis abarca las abstracciones primarias (clases y objetos) y mecanismos que están presentes en el dominio del problema. Las clases que se modelan son identificadas, con sus relaciones y descritas en un diagrama de clases. Las colaboraciones entre las clases para ejecutar los casos de uso también se consideran en esta fase a través de los modelos dinámicos en UML. Es importante notar que sólo se consideran clases que están en el dominio del problema (conceptos del mundo real) y todavía no se consideran clases que definen detalles y soluciones en el sistema de software, tales como clases para interfaces de usuario, bases de datos, comunicaciones, concurrencia, etc.

Diseño

En la fase de diseño, el resultado del análisis es expandido a una solución técnica. Se agregan nuevas clases que proveen de la infraestructura técnica: interfaces de usuario, manejo de bases de datos para almacenar objetos en una base de datos, comunicaciones con otros sistemas, etc. Las clases de dominio del problema del análisis son agregadas en esta fase. El diseño resulta en especificaciones detalladas para la fase de programación.

Programación

En esta fase las clases del diseño son convertidas a código en un lenguaje de programación orientado a objetos. Cuando se crean los modelos de análisis y diseño en UML, lo más aconsejable es trasladar mentalmente esos modelos a código.

Pruebas

Normalmente, un sistema es tratado en pruebas de unidades, pruebas de integración, pruebas de sistema, pruebas de aceptación, etc. Las pruebas de unidades se realizan a clases individuales o a un grupo de clases y son típicamente ejecutadas por el programador. Las pruebas de integración integran componentes y clases en orden para verificar que se ejecutan como se especificó. Las pruebas de sistema ven al sistema como una "caja negra" y validan que el sistema tenga la funcionalidad final que le usuario final espera. Las pruebas de aceptación conducidas por el cliente verifican que el sistema satisface los requerimientos y son similares a las pruebas de sistema

1.1 Elementos del modelo de objetos:clases, objetos, abstracción, modularidad,encapsulamiento, herencia y polimorfismo.

Objeto

La idea de objeto es similar a la del mundo real, un objeto puede ser una silla, una mesa. Tu perro es un objeto.

Los objetos tienen dos características: Un estado y un comportamiento. Fíjate que por ejemplo tu perro tiene un estado: nombre, color, raza, altura, etc. y un comportamiento: ladrar, cavar pozo, llorar, dormir, comer, etc.

Entonces podemos definir a un objeto en POO, como un conjunto de datos y funciones relacionadas. A las funciones de los objetos, tales como acelerar en el caso del auto, de aquí en más las llamaremos métodos, a los datos los llamaremos atributos.

Los objetos en programación, son modelados observando objetos del mundo real, por ejemplo, implementamos el objeto "perro" dentro de nuestro programa definiendo los atributos y métodos del objeto perro real.

Clase

Una clase es algo abstracto que define la "forma" del objeto, se podría hablar de la clase como el molde de los objetos.

En el mundo real existen objetos del mismo tipo, por ejemplo, tu bicicleta es solo una más de todas las bicicletas del mundo. Entonces diríamos que tu bicicleta es una instancia de la clase "Bicicleta". Todas las bicicletas tienen los atributos: color, cantidad de cambios, dueño y métodos: acelerar, frenar, pasar cambio, volver cambio.

Las fábricas de bicicletas utilizan moldes para producir sus productos en serie, de la misma forma en POO utilizaremos la clase bicicleta (molde) para producir sus instancias (objetos).

Los objetos son instancias de clases.

Ejemplo: Podríamos tener la clase Perro, una instancia de esta clase podría ser el objeto perro llamado "Chicho". La clase Perro especificaría que todos los perros tendrían un nombre, color de pelo, una altura. Mientras que la instancia "Chicho" contendrá valores específicos para cada uno de estos atributos.

Podemos definir a una clase como una plantilla que define variables y métodos comunes para todos los objetos de cierto tipo.

Abstracción

La abstracción consiste en aislar un elemento de su contexto o del resto de los elementos que lo acompañan. En programación, el término se refiere al énfasis en el "¿qué hace?" más que en el "¿cómo lo hace?" (característica de caja negra). El común denominador en la evolución de los lenguajes de programación, desde los clásicos o imperativos hasta los orientados a objetos, ha sido el nivel de abstracción del que cada uno de ellos hace uso.

Los lenguajes de programación son las herramientas mediante las cuales los diseñadores de lenguajes pueden implementar los modelos abstractos. La abstracción ofrecida por los lenguajes de programación se puede dividir en dos categorías: abstracción de datos (pertenecientes a los datos) y abstracción de control (perteneciente a las estructuras de control).

Los diferentes paradigmas de programación han aumentado su nivel de abstracción, comenzando desde los lenguajes de máquina, lo más próximo al ordenador y más lejano a la comprensión humana; pasando por los lenguajes de comandos, los imperativos, la orientación a objetos (OO), la Programación Orientada a Aspectos (POA); u otros paradigmas como la programación declarativa, etc.

Modularidad

En programación modular, y más específicamente en programación orientada a objetos, se denomina Modularidad a la propiedad que permite subdividir una aplicación en partes más pequeñas (llamadas módulos), cada una de las cuales debe ser tan independiente como sea posible de la aplicación en sí y de las restantes partes.

Estos módulos que se puedan compilar por separado, pero que tienen conexiones con otros módulos. Al igual que la encapsulación, los lenguajes soportan la Modularidad de diversas formas.

Según Bertrand Meyer "El acto de particionar un programa en componentes individuales para reducir su complejidad en algún grado. . .. A pesar de particionar un programa es útil por esta razón, una justificación más poderosa para particionar un programa es que crea una serie de límites bien definidos y documentados en el programa. Estos límites, o interfaces, son muy valiosos en la comprensión del programa.

Encapsulamiento

En programación modular, y más específicamente en programación orientada a objetos, se denomina encapsulamiento al ocultamiento del estado, es decir, de los datos miembro, de un objeto de manera que sólo se puede cambiar mediante las operaciones definidas para ese objeto.

Cada objeto está aislado del exterior, es un módulo natural, y la aplicación entera se reduce a un agregado o rompecabezas de objetos. El aislamiento protege a los datos asociados a un objeto contra su modificación por quien no tenga derecho a acceder a ellos, eliminando efectos secundarios e interacciones.

Herencia

La herencia es, después de la agregación o composición, el mecanismo más utilizado para alcanzar algunos de los objetivos más preciados en el desarrollo de software como lo son la reutilización y la extensibilidad. A través de ella los diseñadores pueden crear nuevas clases partiendo de una clase o de una jerarquía de clases preexistente (ya comprobadas y verificadas) evitando con ello el rediseño, la modificación y verificación de la parte ya implementada. La herencia facilita la creación de objetos a partir de otros ya existentes e implica que una subclase obtiene todo el comportamiento (métodos) y eventualmente los atributos (variables) de su superclase

Polimorfismo

En programación orientada a objetos el polimorfismo se refiere a la capacidad para que varias clases derivadas de una antecesora utilicen un mismo método de forma diferente.

Por ejemplo, podemos crear dos clases distintas: Pez y Ave que heredan de la superclase Animal. La clase Animal tiene el método abstracto mover que se implementa de forma distinta en cada una de las subclases (peces y aves se mueven de forma distinta).

Como se mencionó anteriormente, el concepto de polimorfismo se puede aplicar tanto a funciones como a tipos de datos. Así nacen los conceptos de funciones polimórficas y tipos polimórficos. Las primeras son aquellas funciones que pueden evaluarse o ser aplicadas a diferentes tipos de datos de forma indistinta; los tipos polimórficos, por su parte, son aquellos tipos de datos que contienen al menos un elemento cuyo tipo no está especificado.