orientacion objetos

Programación II

Ing. Mauricio Paletta, Msc

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE GUAYANA

INGENIERÍA EN INFORMÁTICA

Programación II

Presentación

Introducción a la Orientación a Objetos

Programación II

• Fenómeno ocurrido en la década de los

80’s como consecuencia del auge de la

automatización haciendo uso de

computadoras.

• La mayoría del software se construye a la

medida, en vez de ensamblar componentes

existentes.

• Los programadores no disponen / usan

“componentes” de software reutilizables

empezar desde cero.

La Crisis del Software

Programación II

• “Complejidad del Software”.


Programación II


Brooks: “… es una propiedad esencial, no

accidental”

“… es una característica

inherente, por lo tanto

debemos tratar de

administrar la

complejidad”

Programación II


• No terminar los proyectos a tiempo.

• Consumir más presupuesto del planificado.

• Baja productividad.

• Hacer productos de baja calidad.

• Gran cantidad de personal especializado

dedicado a labores de mantenimiento.

• Usuarios insatisfechos con los sistemas y

con los departamentos o grupos de

desarrollo.

Programación II


• Usuarios se preguntan:

¿Por qué el desarrollo

de software es tan

costoso?

¿Por qué toma tanto

tiempo?

¿Hay alguna perspectiva

de mejora?

Programación II

La Complejidad del Software

Programación II

4 factores que influyen en la complejidad:

Complejidad del dominio del problema:


• Problemas que involucran elementos de

gran complejidad.

• Existencia de requerimientos

contradictorios.

• Distancia entre el usuario y el

desarrollador (diferentes perspectivas del

problema).

Programación II


Dificultad de administrar el proceso de

desarrollo:

• Dar la ilusión de simplicidad.

• Manejo de un grupo de trabajo

(problemas de comunicación,

coordinación e integración).

Programación II

Flexibilidad exigida al software:

• Eficiencia versus eficacia.

• Optimización de recursos versus calidad

en la respuesta.

• Bueno / bonito / barato.


Programación II

Mantenimiento del software:

• Correctivo – corregir errores en

programas (20 %).

• Adaptativo – cambios en los

requerimientos (25 %).

• Perfectivo – tratar de mantener el

software operativo (55 %).


Programación II

A medida que aumentó la complejidad del

software requerido, se redujo las habilidades

para manejar la complejidad.

CAOS

Llegada al Caos

Programación II

Solución de la Ingeniería de Software:

Llegada al Caos

• Tratar el software como una ingeniería.

• Uso de metodologías estructuradas.

• Mayor participación del usuario.

• Pruebas planificadas

y documentadas.

• Uso de herramientas

automatizadas.

Programación II

Un médico, un ingeniero civil y un profesional de la

computación estaban discutiendo sobre cuál era la

profesión más antigua del mundo:

El médico: En la Biblia dice que Dios creó a Eva de la

costilla de Adán, por lo tanto la mía es la profesión más

antigua.

El ingeniero civil: Pero en el génesis dice que Dios impuso

el orden y sacó a la tierra del CAOS en que se encontraba

en siete días; esta fue la primera y más espectacular

aplicación de ingeniería civil.

El profesional de la computación: Pero, ¿quién creen

ustedes que creó el CAOS?

Llegada al Caos

Programación II

Características ideales Software (McCall)

Características

Operacionales

Revisión

del

Producto

Transición

del

Producto

• Mantenibilidad

• Flexibilidad

• Verificabilidad

• Portabilidad

• Reusabilidad

• Interoperabilidad

• Corrección

• Fiabilidad

• Eficiencia

• Integridad

• Usabilidad

Programación II

Revisión del producto:

• Mantenibilidad: fácil corregir errores.

• Flexibilidad: fácil de modificar.

• Verificabilidad: fácil de probar.


Programación II

Transición del producto:

• Portabilidad: fácil de transportar entre

ambientes.

• Reusabilidad: grado en que el todo o

alguna de las partes se pueda usar en

otros desarrollos.

• Interoperabilidad: fácil de acoplar.


Programación II

Características operacionales:

• Corrección: grado de satisfacción de

requerimientos.

• Fiabilidad: grado de funcionamiento

esperado.

• Eficiencia: minimización de recursos.

• Integridad: grado de seguridad.

• Usabilidad: facilidad de aprendizaje y

operación.


Programación II

Otros aspectos:

• Comprensibilidad: grado de poderse leer y

comprender.

• Robustez: capacidad de funcionar en

condiciones anormales.

• Extensibilidad: facilidad de crecer/ mejorar.

• Modularidad: grado de independencia

funcional de cada uno de los

componentes.


Programación II

3 Puntos para traer orden al Caos

Descomposición:

• Descomponer el software en partes

pequeñas para ser refinadas de forma

independiente.

• La complejidad del problema se restringe

a la complejidad de cada una de las

partes.

• Es necesario hacer una división

inteligente.

Programación II


Conceptos relacionados

• Modularidad.

• Programación estructurada.

Programación II


Abstracción:

• Ignorar los detalles no significativos de

cada elemento y trabajar con modelos

ideales de éstos.

• Brinda enorme poder para manejar la

complejidad.

• Ayuda a vencer las limitaciones de

nuestra memoria intermedia para el

manejo de la información.

Programación II



• Tipo abstracto de datos.

• Conceptualización del dominio.

Programación II


Jerarquía:

• Organizar los elementos en niveles de

categoría.

• Relaciones estructurales y semánticas.

• Incrementa el contenido semántico de las

piezas de información.

• Ayuda a la comprensión del

funcionamiento del sistema.

Programación II



• Clasificación /

generalización /

tipo de.

• Composición /

agregación /

parte de.

Programación II

Orientación a Objetos

Fórmula conceptual:

Orientación a Objetos = Descomposición +

Abstracción +

Jerarquía

Programación II


Descomposición ¿Cómo hacer que el

conjunto de elementos

resuelvan el problema?

Abstracción ¿Cómo identificar los

elementos basado en los

conceptos del problema?

Jerarquía ¿Cómo relacionar los

elementos para reducir la

complejidad de cada uno

de ellos?

Programación II


• Surge como una respuesta hacia la crisis

del software.

• Es una nueva forma de pensar usando

conceptos del mundo real.

• Significa que el software se organiza

como un conjunto de objetos discretos

cada uno de los cuales incorpora su

estructura de datos y su comportamiento.

Programación II


• “Ejecutar un programa o sistema, es algo

tan sencillo como crear objetos y disparar

mensajes” (A. Goldberg)

• Término introducido en el léxico con la

llegada del lenguaje de programación

Smalltalk.

• Conceptos a manejar: clase, objeto,

método, mensaje, subclase, superclase,

instancia, herencia, encapsulamiento,

polimorfismo, interfaz.

Programación II


Descomposición

funcional

Orientación

a Objetos

Módulos construidos

alrededor de las

operaciones

Módulos construidos

alrededor de las clases

Datos globales o

distribuidos entre los

módulos

Clases débilmente

acopladas y sin datos

globales

Entrada / Proceso / Salida Encapsulamiento /

Mensajes

Organigramas de flujos de

datos

Diagramas jerárquicos de

clases

Programación II


Programación II


Beneficios:

• Desarrollos más rápidos – basado en la

reusabilidad de elementos.

• Calidad más alta – basado en el uso de

objetos eficientes y eficaces ya existentes.

• Mantenimiento más fácil – basado en el

uso de objetos libres de errores.

Programación II


• Costos más bajos (programación, diseño

y administración).

• Soporte a sistemas de gran escala.

• Mejores estructuras de información.

• Aumento de la adaptabilidad.

Programación II

Evolución Histórica

1957 Ten Dyke & Kunz usaron técnicas rudimentarias de orientación a

objetos en el diseño del misil Minuteman.

1967 Desarrollo del lenguaje de simulación de sucesos discretos –

Simula, en Noruega, por K. Nygaard. Introdujo los conceptos

básicos de OO. La idea fue definir un lenguaje para construir

modelos de sistemas físicos complejos que pueden contener miles

de componentes. Los módulos están basados en los objetos físicos

presentes en el entorno del problema.

1970 Desarrollo del lenguaje de programación Smalltalk en el Centro de

Investigaciones de Palo Alto (PARC), basado en el trabajo doctoral

de Alan Kay. Visión de un PC pequeño, universal, capaz de tratar

cualquier clase de problema de gestión de información.

1970 Desarrollo de la máquina Flex – Dynabook en PARC, basado en

Smalltalk.

Programación II


1975 Fertilización recíproca entre la OOP y la investigación y el

desarrollo en IA: LISP, FLAVORS, LOOPS y CLOS, KEE y ART

(ideas sobre la representación del conocimiento fundamentadas en

redes y marcos semánticos – importante para el concepto de

herencia).

1976 Desarrollo del lenguaje Alphard por Wulf y compañía.

1977 Desarrollo del lenguaje CLU por Liskov y compañía.

1980 Explosión de interés por las interfaces de usuario: WIMP –

Windows, Icons, Mice and Pointers (Apple); GUI – Graphical User

Interface; Presentation Manager, Microsoft Windows; Sistemas

estandarizados abiertos basados en UNIX.

Programación II


1986 Sistemas de Actores – Ahga, dirigidos normalmente a aplicaciones

en tiempo real y concurrentes.

1986 Desarrollo del lenguaje de programación C++, por Bjarne Stroustup

(AT&T).

1988 Desarrollo del lenguaje de programación Eiffel, por Bertrand Meyer.

1989 Sistemas de pizarra (Englemore y Morgan) para la representación

y manejo del conocimiento.

1989 Desarrollo de herramientas CASE e IPSE.

1990 Interés hacia el análisis y diseño orientado a objetos: Biggerstaff y

Richter, Prieto-Díaz y Freeman, Sommerville, Booch, Rumbaugh

(OMT), Jakobson (OOSE)

Programación II


1990 Interés hacia la definición de estándares. El principal protagonista

es el grupo OMG (UML, OMA, CORBA, MDA, etc.)

1990 Base de datos orientada a objetos

1996 Desarrollo del lenguaje de programación Java, por Sun

Microsystems

2000 Desarrollo del lenguaje de programación C#. Búsqueda de

conceptos de niveles de abstracción más altos que un objeto:

Agente, Cubo, etc. Base de toda plataforma de software:

operativa, desarrollo, gráfica, etc.

Programación II

Fase I

década de los 70

(época de invención)

Fase II

década de los 80

(época de confusión)

Fase III

década de los 90

(época de madurez)

Fase IV

del 2000 hasta hoy

(época actual)

Simulación de

sucesos discretos

Interfaces WIMP Énfasis en el análisis

y el diseño

Búsqueda de niveles

más altos de

abstracción (Agentes,

cubos, etc.)

Simula Xerox y Apple Sistemas abiertos C#

Kay: máquina FLEX Extensiones LISP Aplicaciones Paradigma de todas

las plataformas de

desarrollo

PARC: Dynabook Entornos de

inteligencia artificial

Bases de datos

orientadas a objetos

UML versión …

Smalltalk Nuevos lenguajes:

Eiffel, C++, …

Estándares Software => Objetos


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Programación IIAlgoritmos y Programación III


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