Programación Orientada a Objetos

Pilares de la POO

1) Abstracción

Es el pilar de la POO, que permite identificar las características y comportamientos de un objeto y con los cuales se construirá la clase (plantilla). Esto quiere decir que a través de este pilar o fundamento es posible reconocer los atributos y métodos de un objeto.

La imagen muestra en texto de color negro algunas de las características del objeto: color, tamaño, marca, son características porque todos los controles pueden tenerlas y cada objeto de este tipo tomará valores que le identifiquen; el objeto de la imagen tiene los siguientes valores:

color: negro
tamaño: 15
marca: samsung

2) Encapsulamiento

Es la característica de la POO que permite el ocultamiento de la complejidad del código, pertenece a la parte privada de la clase y que no puede ser vista desde ningún otro programa.

En el gráfico se representa como la complejidad del código queda oculta dentro de una caja fuerte impidiendo que quien lo utilice sin observar los detalles de cada una de las líneas que permiten el cumplimiento de una acción específica.

En realidad, el encapsulamiento está relacionado con el acceso a un código desde el código de otra clase; sin embargo en términos generales, esta representación gráfica es conveniente para comprender el concepto de encapsulamiento.

3) Herencia

Es el pilar más fuerte que asegura la reutilización de código, ya que a partir de esta característica es posible reutilizar (heredar) las características y comportamientos de una clase superior llamada clase padre, a sus clases hijas, denominadas clases derivadas. Esto implica que una vez desarrollado el código de una clase base, su código puede ser reutilizado por las clases derivadas.

En el gráfico, Persona es la clase Padre, que tiene como características: CI, nombre, dirección, fechaNac, genero, entre otros; y Estudiante y Profesor son las clases "Hijas", que heredan las características de la clase padre y a su vez establecen las propias de su clase. Esto implica que no se deberán volver a definir, sino que por el simple hecho de heredarlas ya es posible utilizarlas y en el caso de los comportamientos ejecutarlos o modificarlos si es necesario.

4) Polimorfismo

A través de esta característica es posible definir varios métodos o comportamientos de un objeto bajo un mismo nombre, de forma tal que es posible modificar los parámetros del método, o reescribir su funcionamiento, o incrementar más funcionalidades a un método.

En el gráfico se observa que todas son figuras geométricas por lo que pueden incluirse en una clase Padre, por lo que la clase deberá tener el método Área(), este método podrá ser reescrito tantas veces como figuras existan, con los parámetros correspondientes en cada clase derivada: Circulo, Triangulo y Rectángulo, o reescrita en la clase base.

Clase

Las clases en Java son básicamente una plantilla que sirve para crear un objeto. Si imaginásemos las clases en el mundo en el que vivimos, podríamos decir que la clase “persona” es una plantilla sobre cómo debe ser un ser humano. Todos y cada uno de nosotros, los seres humanos, somos objetos de la clase “persona“, ya que todos somos personas. La clase “persona” contiene la definición de un ser humano, mientras que cada ser humano es una instancia u objeto de dicha clase.

Componentes de una clase

1) Atributo

Los atributos parteReal y parteImaginaria pertenecen a cada objeto de la clase. De hecho, cada objeto poseerá su propia copia de los atributos. Estos podrán tomar un valor independientemente de los valores de los atributos del resto de las instancias de la clase Complejo. Gracias a ello, podemos representar a la vez varios números complejos en nuestro programa, cada uno con su propia parte real y parte imaginaria.

2) Métodos

Al igual que los atributos, lo mismo ocurre con los métodos. Cada objeto tiene su propio método toString. Lo que diferencia al métodotoString de una instancia de Complejo del método toString de otra instancia de Complejo es que cada uno accede a los atributos de su propia instancia, aunque ambos métodos tengan el mismo código.

Estos atributos y métodos se llaman atributos de instancia y métodos de instancia, debido precisamente al hecho que hemos visto de que están asociados a las instancias de las clases.

Existen otro tipo de atributos y métodos que no están asociados a las instancias, sino a las clases. Debido a ello, se llaman atributos de clase y métodos de clase.

De los atributos de clase existe una copia única para toda la clase, al contrario de lo que ocurre con los de instancia, para los cuales hay una copia por cada una de las instancias de la clase. De hecho, el atributo de clase existe por el hecho de existir la clase, incluso aunque no se haya creado ninguna instancia de esa clase

Parámetro y Argumento

Los parámetros se declaran en la cabecera de la declaración de los métodos. Al declararse el parámetro, se indica el tipo de dato y el identificador correspondiente. Los parámetros o argumentos de un constructor o de un método pueden ser de cualquier tipo, ya sean tipos primitivos o referencias de objetos (en este caso debe indicarse el identificador de la clase correspondiente). Ejemplos de declaraciones de cabeceras de métodos:

El identificador del parámetro se emplea sólo dentro del método para hacer referencia al argumento correspondiente y puede coincidir con el de un atributo de la misma clase. En tal caso, se dice que oculta a la variable miembro. Esta técnica suele emplearse en los constructores para inicializar una instancia. Por ejemplo en la clase Circulo:

La clase Circulo tiene tres atributos o variables miembro x, y y radio y un constructor con tres argumentos con los mismos identificadores que facilitan los valores iniciales a los atributos respectivamente. Los identificadores de los parámetros ocultan a las variables miembro dentro del cuerpo del constructor, de forma que x, y y radio dentro del constructor hacen referencia a los parámetros y no a las variables miembro. Para acceder a las variables miembro, es necesario emplear la palabra reservada this que referencia a la instancia que está siendo inicializada por el constructor.

Métodos con retorno y sin retorno

Return y Void

En algunas ocasiones, no es necesario que el método estático tenga que devolver un valor al finalizar su ejecución. En este caso, el tipo de dato que debe indicar en la cabecera de declaración del método es el tipo void y la sentencia return no viene seguida de ninguna expresión.

Si no hay sentencia return dentro de un método, su ejecución continúa hasta que se alcanza el final del método y entonces se devuelve la secuencia de ejecución al lugar dónde se invocó al método.

Un método cuyo tipo de retorno no es void necesita siempre devolver algo. Si el código de un método contiene varias sentencias if debe asegurarse de que cada una de las posibles opciones devuelve un valor. En caso contrario, se generaría un error de compilación.

Métodos de acceso(getter & setter)

Setters: Del Inglés Set, que significa establecer, pues nos sirve para asignar un valor inicial a un atributo, pero de forma explícita, además el Setter nunca retorna nada (Siempre es void), y solo nos permite dar acceso público a ciertos atributos que deseemos el usuario pueda modificar.

Getters: Del Inglés Get, que significa obtener, pues nos sirve para obtener (recuperar o acceder) el valor ya asignado a un atributo y utilizarlo para cierto método.

Entonces veamos en un ejemplo, si tenemos una Clase de nombre Estudiante, cómo serían sus Setters & sus Getters?

En el main la implementacion sería:

Tipos de Métodos

De instancia

Los métodos de instancia operan sobre las variables de instancia de los objetos pero también tienen acceso a las variables de clase. La sintaxis de llamada a un método de instancia es:

//Llamada tipica a un metodo de instancia 

   idReferencia.idMetodo(parametros);

Todas las instancias de una clase comparten la misma implementación para un método de instancia. La instancia que hace la llamada al método es siempre un parámetro o argumento implícito. Dentro de un método de instancia, el identificador de una variable de instancia hace referencia al atributo de la instancia concreta que hace la llamada al método (suponiendo que el identificador del atributo no ha sido ocultado por el de un parámetro).

De clase

En principio, los métodos de clase no operan sobre las variables de instancia de los objetos. Los métodos de clasepueden trabajar con las variables de clase pero no pueden acceder a las variables de instancia declaradas dentro de la clase, a no ser que se crea una nueva instancia y se acceda a las variables de instancia a través del nuevo objeto. Los métodos de clase también pueden ser llamados precediendolos con el identificador de la clase, sin necesidad de utilizar el de una instancia.

IdClase.idMetodo(parametros); // Llamada tipica a un metodo de clase

La palabra static determina la declaración de un método de clase. Por defecto, si no se indica la palabra static, el método declarado se considera un método de instancia.

Constructor en POO

Un Constructor es una función, método, etc, de las clases, la cual es llamada automáticamente cuando se crea un objeto de esa clase.

Por ser métodos, los constructores también aceptan parámetros. Cuando en una clase no especificamos ningún tipo de constructor, el compilador añade uno público por omisión sin parámetros, el cual no hace nada.

1. Un constructor, tiene el mismo nombre de la clase a la cual pertenece.
2. No puede ser Heredado.
3. No retorna ningún valor (Ni void), por lo cual no debe especificarse ningún tipo de dato.
4. Debe declararse como public, sólo en casos realmente extraordinarios será de otro tipo.

Supongamos una clase llamada Datos

public class Datos
{
//declaracion de atributos
public Datos();//constructor sin parametros
public Datos(int Edad)
{//Constructor con parámetros
EdadM=Edad;
}
}

Sobrecarga de Métodos

La firma de un método es la combinación del nombre y los tipos de los parámetros o argumentos.

La sobrecarga de métodos es la creación de varios métodos con el mismo nombre pero con diferente lista de tipos de parámetros. Java utiliza el número y tipo de parámetros para seleccionar cuál definición de método ejecutar.

Java diferencia los métodos sobrecargados con base en el número y tipo de parámetros o 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. Ejemplo 

 /* Métodos sobrecargados */ 

int calculaSuma(int x, int y, int z){ ... }

int calculaSuma(double x, double y, double z){ ... } 

 /* Error: estos métodos no están sobrecargados */

int calculaSuma(int x, int y, int z){ ... } 

double calculaSuma(int x, int y, int z){ ... }

Modificador de Acceso

a) private

Es el modificador más restrictivo y especifica que los elementos que lo utilizan sólo pueden ser accedidos desde la misma clase en la que se encuentran. Este modificador sólo puede utilizarse sobre los miembros de una clase y sobre interfaces y clases internas, no sobre clases o interfaces de primer nivel, dado que esto no tendría sentido.

b) public

Este nivel de acceso permite a acceder al elemento desde cualquier clase, independientemente de que esta pertenezca o no al paquete en que se encuentra el elemento.