Programacion Orientada a Objetos

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

PROGRAMACION ORIENTA A OBJETOS

ING. CESAR ORLANDO JIMENEZ ANGARITA 2010

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PROGRAMACIÒN ORIENTADA A OBJETOS

CESAR ORLANDO JIMENEZ ANGARITA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERIA DE SISTEMAS 2010 CONTENIDO UNIDAD 1. INTRODUCCION A LA PROGRAMACION ORIENTADA A OBJETOS

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Lección 1 CAPÍTULO 1. CONCEPTOS BASICOS ORIENTADOS A OBJETOS 1.1. (TOMADO DEL LIBRO PROGRAMACIÓN DE COMPUTADORES DE JOSÉ CÁRCAMO SEPÚLVEDA, EDICIONES UIS). 1.2. ¿Que es un objeto? ............................................................................................. 1 Lección 2 1.3. Cada objeto tiene un conjunto de características o atributos que lo hacen diferente a los demás. ................................................................................................ 2 1.4. Inicialmente podríamos decir que un objeto es algo que tiene atributos y comportamientos propios. .......................................................................................... 2 Lección 3 1.5. ¿Podríamos hacer la representación de un objeto del mundo real? ................. 3 1.6. Tipo abstracto de datos........................................................................................ 3 Lección 4 1.7. Características de datos: Por ejemplo hora, minutos y segundos...................... 4 1.8. Para representar el objeto anterior debemos considerar tres aspectos ............. 5 Lección 5 1.9. ¿ Que es un mensaje? ........................................................................................ 5 1.10. Beneficios de la POO (tomado de monografías.com) ...................................... 6 1.11. Problemas derivados de la utilización de OOP en la actualidad (tomado de monografías.com) ....................................................................................................... 6 1.11.1. Curvas de aprendizaje largas. ....................................................................... 6 1.11.2. Dependencia del lenguaje ............................................................................. 7 1.11.3. Determinación de las clases .......................................................................... 7 1.11.4. Performance. .................................................................................................. 7 CAPITULO 2. INTRODUCCIÓN Y ELEMENTOS BÁSICOS DE PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETOS (POO) Lección 6 2.1 Introducción .......................................................................................................... 8 2.2 ¿Porqué POO? ..................................................................................................... 9 2.3 ¿Que es la POO? ............................................................................................... 10 Lección 7 2.4 Ventajas de POO ............................................................................................... 11 Lección 8 2.5. Desventajas de la tecnología orientada a objetos ........................................... 12 Lección 9 2.6 Evolución de la programación ............................................................................ 13 2.6.1. Programación lineal. ...................................................................................... 13 2.6.2. Programación Modular ................................................................................... 13 2.6.3. Programación Estructurada ........................................................................... 14 Lección 10 2.7. Comparación entre la Programación orientada a Objetos y la programación estructurada. ............................................................................................................. 14 2.7.1. Paradigma Estructurado ................................................................................ 14 2.7.2 Paradigma Orientado a Objetos ..................................................................... 16 2.7.2.1.Ventajas del Modelo orientado a objetos con respecto al modelo estructurado .............................................................................................................. 17 2.8 ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS ............................................................. 18

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CAPITULO 3. PROPIEDADES BÁSICAS DE LA PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETOS Lección 11 3.1 Abstracción ......................................................................................................... 19 Lección 12 3.2 Encapulación ...................................................................................................... 20 Lección 13 3.3 Moduaridad ......................................................................................................... 22 Lección 14 3.4 Jerarquia ............................................................................................................. 23 Lección 15 3.5 Polimrfismo ......................................................................................................... 24 3.6 Herencia ............................................................................................................. 25 3.6.1 Tipos de herencia ............................................................................................ 26 3.7 ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS ............................................................. 26 UNIDAD 2. ESTRUCTURA DE UN OBJETO - INTRODUCCION A JAVA CAPITULO 4. ANALISIS DE LA ESTRUCTURA Y COMPORTAMIENTO DE UN OBJETO Lección 16 4.1 Análisis de la Estructura de Objetos. .................................................................. 28 4.1.1 Objetos y Tipos de Objetos .............................................................................. 28 Lección 17 4.1.2 Asociaciones de Objetos.................................................................................. 28 Lección 18 4.1.3 Jerarquías de Generalización .......................................................................... 28 4.1.4 Jerarquías Compuestas. .................................................................................. 29 4.1.5 Diagramas de relación entre los objetos ......................................................... 29 4.1.6 Esquemas de Objetos. ..................................................................................... 30 4.2 Análisis del comportamiento de objetos ............................................................. 30 4.2.1 Estados de un Objeto....................................................................................... 30 4.2.2 Eventos ............................................................................................................. 31 4.2.3 Tipos de Eventos.............................................................................................. 31 4.2.4 El Ciclo Vital de un Objeto Objeto. .................................................................. 33 4.2.5 Interacciones entre tipos de objetos Objeto. ................................................... 33 4.2.6 Operaciones Objeto. ........................................................................................ 34 4.2.7 Fuentes externas de eventos Objeto............................................................... 35 4.2.8 Reglas deactivación Objeto. ............................................................................ 35 4.2.9 Condiciones de Control Objeto. ....................................................................... 35 4.2.10 Subtipos y Supertipos de Eventos Objeto. .................................................... 36 4.3 Diseño de la Estructura y Comportamiento de un Objeto Objeto. ..................... 37 4.3.1 Objeto Objeto. .................................................................................................. 37 4.3.2. Estructura de un Objeto. ................................................................................. 38 4.3.2.1.Componentes Objeto. ................................................................................... 39 Lección 19 4.3.3 Diferencia entre operación y método Objeto. .................................................. 40 4.3.4 Herencia de Clase. Objeto. .............................................................................. 41

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4.3.5 Herencia Múltiple. Objeto. ................................................................................ 41 Lección 20 4.3.6 Selección del Método Objeto. .......................................................................... 41 4.3.7 Polimorfismo Objeto. ........................................................................................ 42 4.3.8 Notación. Objeto............................................................................................... 42 4.4 ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS Objeto................................................... 44 CAPITULO 5. FUNDAMENTOS DE JAVA Lección 21 5.1 Introducción ........................................................................................................ 46 5.2 Características de Java ...................................................................................... 47 5.2.1 Diferencias Con C++ ....................................................................................... 50 5.3 Estructura de un programa en Java .................................................................. 51 5.3.1 Creación de un primer programa .................................................................... 53 5.3.1.1 Métodos de definición .................................................................................. 53 5.3.1.2 Palabras clave .............................................................................................. 54 Lección 22 5.3.2 Tipos de datos y declaraciones ...................................................................... 55 5.3.2.1 Tipos de datos simples ................................................................................ 55 5.3.3 Operadores y expresiones .............................................................................. 59 Lección 23 5.3.4 E/S caracteres: ................................................................................................ 62 Lección 24 5.3.5 Estructuras De Control .................................................................................... 64 5.3.5.1 Las sentencias condicionales: if y switch .................................................... 65 5.3.5.1.1 La sentencia if – else ................................................................................ 65 5.3.5.1.2. La sentencia switch .................................................................................. 66 5.3.5.2. Sentencias de iteración o bucles: for, do, while ......................................... 68 5.3.5.2.1 Bucle while ................................................................................................ 68 5.3.5.2.2 Bucle do-while ........................................................................................... 69 5.3.5.2.3 Bucle for .................................................................................................... 69 Lección 25 5.3.5.3 Sentencias de salto: break, continue y return ............................................. 71 5.3.5.3.1 Sentencia break ........................................................................................ 71 5.3.5.3.2 Sentencia continue .................................................................................... 72 5.3.5.3.3 Sentencia return ........................................................................................ 73 5.4 ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS ............................................................. 74 CAPITULO 6. GUIA DE LABORATORIO Lección 26 6.1. Caja de dialogo................................................................................................... 76 6.2. Programacion de arregos................................................................................... 78 6.3. Lectura de un vector por teclado .............................................................................. 79 6.4. Asignacion de un vector con numeros Aleatorios ............................................. 79 6.5. Ordenamiento de un Vector Método Lineal ....................................................... 80 6.6. Ordenamiento de un Vector Método Burbuja .................................................... 80 6.7. Busqueda de un elemento en un vector ordenado. Método Secuencial .......... 81 6.8. Busqueda de un elemento en un vector ordenado. Metodo Binaria ................ 82 6.9. Implementacion de clases que administran Arreglos........................................ 83

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6.9.1. Prog 1. Creación de una clase Arreglo........................................................... 83 6.9.2. Prog2. Uso de un Objeto StringBuffer para la presentación de un vector ... 86 6.9.3. Programa 3. Invertir un Arreglo ...................................................................... 88 Lección 27 6.10. Proramacion avanzada. uso de matrices ........................................................ 90 6.10.2. Programa lectura y escritura de matrices .................................................... 91 6.10.3. Programa Suma de Diagonales y Transversales......................................... 92 6.10.4. Programa de Diagonal .................................................................................. 93 6.10.5. Programa de Copas ...................................................................................... 93 Lección 28 6.10.6. Programa Simulación de un Inventario ........................................................ 96 6.10.7. Programa Simulación de un Parqueadero .................................................. 97 Lección 29 6.11. Ejemplo Cola 1 ................................................................................................. 99 6.12. Ejemplo Cola 2 ............................................................................................... 101 6.13. Ejemplo Cola 4 ............................................................................................... 104 6.14. Ejemplo Cola 4 Archivo .................................................................................. 107 6.15. Ejemplo Lista .................................................................................................. 111 Lección 30 6.16. Ejemplo Lista Circular .................................................................................... 113 6.17. Ejemplo Lista y Cola....................................................................................... 115 6.18. Ejemplo Lista y Pila ........................................................................................ 117 6.19. Ejemplo Multilista ........................................................................................... 120 6.20. Ejemplo Pila .................................................................................................... 121 6.21. Ejemplo Arbol Binario ..................................................................................... 125 6.22. Ejemplo Arbol Binario ..................................................................................... 127 UNIDAD 3. CLASES Y HERENCIA EN LA PROGRAMACION ORIENTADA A OBJETOS CAPITULO 7. CLASES BASICAS EN LA POO Lección 31 7.1 Conceptos Básicos ........................................................................................... 133 7.1.1 Concepto de Clase ........................................................................................ 133 7.1.2 Características Importantes De Las Clases: ................................................ 134 7.1.3 Concepto de Interface ................................................................................... 134 7.2. Ejemplo De Definición De Una Clase ............................................................. 135 7.3. Variables miembro .......................................................................................... 136 7.3.1 Variables miembro de objeto ........................................................................ 137 7.3.2 Variables Finales ........................................................................................... 138 7.4 Abstracción ....................................................................................................... 139 7.5 Encapsulado ..................................................................................................... 140 7.6 Arreglos y cadenas ........................................................................................... 140 7.7 Flujo de E/S en java ......................................................................................... 141 Lección 32 7.8. Gestión De Excepciones Y Errores ................................................................ 142 7.8.1 Tipos de excepciones ................................................................................... 142 7.8.1.1 Herencia de excepciones Java .................................................................. 143 7.8.2 Funcionamiento ............................................................................................. 143

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7.8.2.1 Manejo de excepciones: try - catch – finally .............................................. 144 7.8.2.2. Lanzamiento de excepciones: throw – throws ......................................... 145 7.8.2.3 Ejemplo de gestión de excepciones .......................................................... 145 7.8.3 Los métodos .................................................................................................. 148 Lección 33 7.8.4 La instanciación de las clases: Los objetos ................................................. 149 7.8.4.1 Referencias a Objeto e Instancias ............................................................. 149 7.8.4.2 Constructores ............................................................................................. 150 7.8.4.3 El operador new ......................................................................................... 151 Lección 34 7.8.5. Acceso al objeto ........................................................................................... 152 7.8.5.1 El operador punto (.) .................................................................................. 152 7.8.5.2 La referencia this ........................................................................................ 153 Lección 35 7.8.6. La destrucción del objeto ............................................................................. 154 7.8.6.1 La destrucción de los objetos .................................................................... 154 7.8.6.2 La destrucción por defecto: Recogida de basura ...................................... 154 7.8.6.3 La destrucción personalizada: finalize ....................................................... 155 7.8.7 Herramientas De Java .................................................................................. 155 7.8.7.1 Paquetes de utilidades ............................................................................... 156 7.8.7.2 Paquetes para el desarrollo gráfico ........................................................... 156 7.8.7.3 Paquetes para el desarrollo en red ........................................................... 156 7.8. ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS .......................................................... 156 Lección 36 APITULO 8. HERENCIA 8.1 La Herencia ...................................................................................................... 158 8.2 Jerarquía ........................................................................................................... 158 8.3 Herencia múltiple .............................................................................................. 159 8.4 Declaración ....................................................................................................... 159 Lección 37 8.5 Limitaciones en la herencia ............................................................................. 160 8.6. La clase Object ................................................................................................ 161 Lección 38 8.7 Extensión De Clases ........................................................................................ 162 8.7.1 Composición De Objetos Extendido ............................................................. 162 8.7.1.1subclase ...................................................................................................... 162 8.7.2 Relación de tipo de herencia ........................................................................ 163 Lección 39 8.7.2.1 Métodos ...................................................................................................... 163 Lección 40 8.7.2.2 Sobrecarga De Método .............................................................................. 165 CAPITULO 9. EXTENSIÓN DE CLASES Lección 41 9.1. Applest Y Web ................................................................................................. 167 9.1.1 Applets ........................................................................................................... 167 9.1.2 HTML para Java ............................................................................................ 167 9.1.3 Protocolos Para Trabajo En La Red ............................................................. 167 Lección 42

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9.1.4 Que Es Un Applet .......................................................................................... 168 9.1.4.1 Consideraciones sobre la seguridad en las applets ................................. 169 Lección 43 9.1.5 La Clase Applet ............................................................................................. 170 9.1.5 .1 Situación de la clase Applet en la API de Java ........................................ 170 9.1.5.2 Métodos del ciclo de vida ........................................................................... 170 Lección 44 9.1.6 La Clase Url ................................................................................................... 172 9.1.7 Inclusión de la applet en una página Web ................................................... 172 9.1.7.1 Obtención de los parámetros de la applet ................................................. 173 9.1.7.2 Obtención de información sobre una applet ............................................. 174 9.1.7.3 Manipulación del entorno de una applet ................................................... 174 Lección 45 9.1.8 Ejemplo De Construcción De Una Applet ..................................................... 175 9.1.8.1 Código ........................................................................................................ 175 9.1.8.2 Ejecución .................................................................................................... 176 9.2 ACTIVIDADES COMPLEMETARIAS .............................................................. 176 CAPITULO 10. BIBLIOGRAFIA 10.1. Bibliografia .................................................................................................... 178 10.2. Bibliografia Sitios Web ................................................................................. 179

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UNIDAD 1. INTRODUCCION A LA PROGRAMACION ORIENTADA A OBJETOS Leección CAPÍTULO 1. CONCEPTOS BASICOS ORIENTADOS A OBJETOS 1.1. (Tomado del libro Programación de Computadores de José Cárcamo Sepúlveda, Ediciones UIS) Hoy por hoy es evidente que la orientación a objetos es el término más corriente en diversos entornos con actividades comerciales, industriales, de servicios y académicos. A través de esta técnica se logra la optimización en tareas concernientes a las fases de desarrollo de software como en el diseño, desarrollo y mantenimiento del software. Esto ha permitido ofrecer soluciones con larga opción de usabilidad atacando problemas concernientes a la denominada crisis del software. Lo anterior pensado teniendo en cuenta la existencia de procesos imprescindibles hoy en día como lo son la reutilización de código y su portabilidad. La Programación Orientada a Objetos se basa en la idea natural de la existencia de un mundo lleno de objetos y que la resolución del problema se realiza en términos de objetos, un lenguaje se dice que está basado en objetos si soporta objetos como una característica fundamental del mismo. Quizá al hablar de objetos se nos venga a la cabeza el cuento de los objetos voladores no identificados, aquí hablaremos de objetos pero no serán solo voladores, y seguro serán siempre plenamente identificados. La Programación Orientada a Objetos modela el mundo en términos de objetos, eventos y responsabilidades. Existen objetos que contienen datos y métodos y eventos que activa procedimientos , que pueden modificar el estado de los objetos. En los lenguajes orientados a objetos un programa, es un apropiado encadenamiento de mensajes entre distintos objetos, previamente instanciados de las clases a las que pertenecen. 1.2. Que es un objeto? Según el diccionario, un objeto es cualquier cosa que se ofrece a la vista y afecta los sentidos. Es así como podemos ver que el mundo real que nos rodea es un conjunto de objetos.

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Si miramos a nuestro alrededor podemos observar plantas, animales, personas, cosas, etc. Estos son objetos tangibles. Existen otros que no son tangibles, pero somos conscientes de que existen, por ejemplo “un mes del ano”, “una hora de una cita”, un sentimiento, una profesión etc. Lección 2 1.3. Cada objeto tiene un conjunto de características o atributos que lo hacen diferente a los demás. Por ejemplo una planta difiere notablemente de un animal y de un edificio. Cada uno de ellos presentan características y comportamientos muy diferentes, mas aun aunque dos objetos sean exactamente iguales, son distintos entre si, por ejemplo dos carros recién salidos de la fabrica, que tienen la misma marca, el mismo modelo, la misma línea, las mismas características, son dos objetos distintos pues cada uno tiene una identificación diferente, aunque pertenecen a la misma clase. 1.4. Inicialmente podríamos decir que un objeto es algo que tiene atributos y comportamientos propios. Una planta es un ser viviente, vegetal que a primera vista esta construido por hojas, tallos, frutos, raíz, etc. Además respira por sus hojas, se alimenta por su raíz, elabora clorofila etc. Son algunas de las características y comportamiento que podemos percibir superficialmente de una planta. Un diccionario es un libro especial que contiene un conjunto de palabras y definiciones, también podemos encontrar en el graficas, tablas, ilustraciones, etc. Y su utilidad la percibimos cuando necesitamos consultar alguna palabra, leer su significado, verificar su ortografía, o de pronto investigar sobre algún tema especifico. Lección 3 1.5. ¿Podríamos hacer la representación de un objeto del mundo real?

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¿Por ejemplo el amor? ¿La alegría?. Quizá nos sea difícil en los objetos abstractos, pero de una u otra forma lograríamos hacerlo. Desde el punto de vista computacional es posible representar lógicamente cualquier objeto del mundo real. Para una solución software un objeto es un elemento especial de información que se construye a partir de una estructura de datos y una estructura funcional.

ESTRUCTURA DE DATOS ESTRUCTURA FUNCIONAL

La estructura funcional opera directamente sobre la estructura de datos y esta a su vez solo puede ser manipulada por la estructura funcional del mismo objeto. En la programación estructurada la estructura de datos es totalmente independiente de la parte funcional o procedimental; es mas podríamos afirmar que lo único estructurado en la “programación estructurada” son los procedimientos pero los datos están muy aislados. La programación orientada a objetos se acerca mas al mundo real estructurando en un mismo elemento de información datos y procedimientos. 1.6. Tipo abstracto de datos En la terminología de organización de la información muchas veces se manejan los términos “estructura de datos” y “tipo abstracto de datos” como una misma cosa . Sin embargo, para muchos autores, existe una diferencia entre los dos términos. Aparece entonces un nuevo elemento de información que se denomina “tipo abstracto de datos”. Un tipo abstracto de datos contienen una estructura de datos propia y un conjunto de operaciones o métodos autorizados para manipular la estructura de datos. Para representar a un objeto recurrimos a un tipo abstracto de datos. Por ejemplo tomemos un objeto del mundo real cotidiano que nos rodea. Imaginemos un objeto RELOJ, encontramos en el unas características a nivel de datos (estructuras de datos) y unas características de comportamiento (características funcionales). Lección 4 1.7. Características de datos: Por ejemplo hora, minutos y segundos Características funcionales: Por ejemplo mostrar la hora, actualizar la hora y siendo mas ambiciosos mostrar la hora en segundos, mostrar la hora en minutos o sumar y restar horas.

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Representemos este objeto del mundo real Quedaría de la siguiente forma: ESTRUCTURA DE DATOS  Hora 

Minutos



Segundos

como un tipo abstracto de datos.

ESTRUCTURA FUNCIONAL  Leer hora 

Mostrar hora



Mostrar hora en segundos



Mostrar hora en minutos



Sumar hora



Restar hora

1.8. Para representar el objeto anterior debemos considerar tres aspectos 1. ¿Cómo representar la estructura de datos? Identificar las características del objeto a nivel de datos. Horas. Minutos. Segundos 2. ¿Cómo representar su comportamiento? Identificar las operaciones o procesos a efectuar sobre los datos Leer hora Mostrar hora Mostrar hora en segundos, etc.

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3. ¿Cómo comunicarnos con el objeto? Para comunicarnos con el objeto debemos enviarle un mensaje. Lección 5 1.9. Que es un mensaje? Según el diccionario, un mensaje es un encargo de decir o llevar una cosa. Más puntualmente, podemos definir un mensaje como el llamado que se hace a un objeto para que ejecute una de sus operaciones. Para que el objeto funcione se le debe enviar un mensaje adecuado, que sea identificado por el mismo objeto. En el ejemplo del reloj podemos enviarle un mensaje para que nos muestre la hora: MENSAJE: “Mostrar hora”, es un mensaje identificable por el objeto por que puede invocar una operación propia del mismo. MENSAJE: “Mostrar fecha”, resulta desconocido para el objeto por que no existe ninguna operación asociada a el. Los objeto ofrecen al mundo que lo rodea una puerta de entrada que es la que permite determinar si el mensaje es adecuado o no. A esta puerta de entrada se le denomina “interfaz de objeto” El mensaje llega a la interfaz de objeto solicitando una operación y si este se ajusta a una forma de llamado conocida, el objeto actúa.

1.10. Beneficios de la POO (tomado de monografías.com) Día a día los costos del Hardware decrecen. Así surgen nuevas áreas de aplicación cotidianamente: procesamiento de imágenes y sonido, bases de datos multimediales, automatización de oficinas, ambientes de ingeniería de software, etc. Aún en las aplicaciones tradicionales encontramos que definir interfaces hombre-máquina "a-laWindows" suele ser bastante conveniente. Lamentablemente, los costos de producción de software siguen aumentando; el mantenimiento y la modificación de sistemas complejos suele ser una tarea trabajosa; cada aplicación, (aunque tenga aspectos similares a otra) suele encararse como un proyecto nuevo, etc. Todos estos problemas aún no han sido solucionados en forma completa. Pero como los objetos son portables (teóricamente) mientras que la herencia permite la reusabilidad del código orientado a objetos, es más sencillo modificar código existente porque los objetos no interaccionan excepto a través de mensajes; en consecuencia un cambio en la codificación de un objeto no afectará la operación con otro objeto siempre que los métodos respectivos permanezcan intactos. La introducción de tecnología de objetos como una herramienta conceptual para analizar, diseñar e implementar aplicaciones permite obtener aplicaciones más modificables, fácilmente extensibles y a partir de componentes reusables. Esta reusabilidad del código

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disminuye el tiempo que se utiliza en el desarrollo y hace que el desarrollo del software sea mas intuitivo porque la gente piensa naturalmente en términos de objetos más que en términos de algoritmos de software. 1.11. Problemas derivados de la utilización de OOP en la actualidad (tomado de monografías.com) Un sistema orientado a objetos, por lo visto, puede parecer un paraíso virtual. El problema sin embargo surge en la implementación de tal sistema. Muchas compañías oyen acerca de los beneficios de un sistema orientado a objetos e invierten gran cantidad de recursos luego comienzan a darse cuenta que han impuesto una nueva cultura que es ajena a los programadores actuales. Específicamente los siguientes temas suelen aparecer repetidamente: 1.11.1. Curvas de aprendizaje largas. Un sistema orientado a objetos ve al mundo en una forma única. Involucra la conceptualización de todos los elementos de un programa, desde subsistemas a los datos, en la forma de objetos. Toda la comunicación entre los objetos debe realizarse en la forma de mensajes. Esta no es la forma en que están escritos los programas orientados a objetos actualmente; al hacer la transición a un sistema orientado a objetos la mayoría de los programadores deben capacitarse nuevamente antes de poder usarlo. 1.11.2. Dependencia del lenguaje. A pesar de la portabilidad conceptual de los objetos en un sistema orientado a objetos, en la práctica existen muchas dependencias. Muchos lenguajes orientados a objetos están compitiendo actualmente para dominar el mercado. Cambiar el lenguaje de implementación de un sistema orientado a objetos no es una tarea sencilla; por ejemplo C++ soporta el concepto de herencia múltiple mientras que SmallTalk no lo soporta; en consecuencia la elección de un lenguaje tiene ramificaciones de diseño muy importantes. 1.11.3. Determinación de las clases. Una clase es un molde que se utiliza para crear nuevos objetos. En consecuencia es importante crear el conjunto de clases adecuado para un proyecto. Desafortunadamente la definición de las clases es más un arte que una ciencia. Si bien hay muchas jerarquías de clase predefinidas usualmente se deben crear clases específicas para la aplicación que se este desarrollando. Luego, en 6 meses ó 1 año se da cuenta que las clases que se establecieron no son posibles; en ese caso será necesario reestructurar la jerarquía de clases devastando totalmente la planificación original. 1.11.4. Performance.

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En un sistema donde todo es un objeto y toda interacción es a través de mensajes, el tráfico de mensajes afecta la performance. A medida que la tecnología avanza y la velocidad de micro procesamiento, potencia y tamaño de la memoria aumentan, la situación mejorará; pero en la situación actual, un diseño de una aplicación orientada a objetos que no tiene en cuenta la performance no será viable comercialmente. Idealmente, habría una forma de atacar estos problemas eficientemente al mismo tiempo que se obtienen los beneficios del desarrollo de una estrategia orientada a objetos. Debería existir una metodología fácil de aprender e independiente del lenguaje, y fácil de reestructurar que no drene la performance del sistema.

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CAPITULO 2. INTRODUCCIÓN Y ELEMENTOS BÁSICOS DE PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETOS (POO) Lección 6 2.1. Introducción Actualmente una de las áreas más importantes en la industria y el ámbito académico es la orientación a objetos. La orientación a objetos promete mejoras de amplio alcance en la forma de diseño, desarrollo y mantenimiento del software ofreciendo una solución a largo plazo a los problemas y preocupaciones que han existido desde el comienzo en el desarrollo del software: la falta de portabilidad del código y reusabilidad, código que es difícil de modificar, ciclos de desarrollo largos y técnicas de codificación no intuitivas. Un lenguaje orientado a objetos ataca estos problemas. Tiene tres características básicas: debe estar basado en objetos, basado en clases y capaz de tener herencia de clases. Muchos de los lenguajes pueden cumplir uno o dos de estos puntos, pero es muy difícil que se cumplan los tres, el inconveniente mas complicado de diseñar es la herencia. El concepto de programación orientada a objetos (POO) no es nuevo, lenguajes clásicos como SmallTalk se basan en ella. Dado que la POO, se basa en la idea natural de la existencia de un mundo lleno de objetos y que la resolución del problema se realiza en términos de objetos. Un lenguaje se dice que está basado en objetos si soporta como una característica fundamental del mismo. El elemento fundamental de la POO es, como su nombre lo indica, el objeto. Podemos definir un objeto como un conjunto complejo de datos y programas que poseen una estructura y forman parte de una organización. Esta definición especifica varias propiedades importantes de los objetos. En primer lugar, un objeto no es un dato simple, sino que contiene en su interior cierto número de componentes bien estructurados. En segundo lugar, cada objeto no es un ente aislado, sino que forma parte de una organización jerárquica o de otro tipo. Básicamente la POO permite a los programadores escribir software, de forma que esté organizado en la misma manera que el problema que trata de modelar. Los lenguajes de programación convencionales son poco más que una lista de acciones a realizar sobre un conjunto de datos en una determinada secuencia. Si en algún punto del programa modificamos la estructura de los datos o la acción realizada sobre ellos, el programa cambia. 2.2 ¿Porqué POO? Es una manera de pensar, otra manera de resolver un problema; lo más reciente en metodologías de desarrollo de software. Es un proceso mental humano aterrizado en una computadora.

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Antes se adecuaba el usuario al entendimiento de la computadora. Actualmente, se le enseña a la computadora a entender el problema. La Orientación a Objetos es un paradigma, es decir, es un modelo para aclarar algo o para explicarlo. La Orientación a Objetos es el paradigma que mejora el diseño, desarrollo y mantenimiento del software ofreciendo una solución a largo plazo a los problemas y preocupaciones que han existido desde el comienzo del desarrollo del software: La falta de portabilidad del código, su reusabilidad, la modificación (que antes era difícil de lograr), ciclos de desarrollo largo, técnicas de programación no intuitivas.

La Orientación a Objetos está basada en los tres métodos de organización que utilizamos desde la infancia; entre un objeto y sus atributos (automóvil > marca, color, número de llantas, etc.); Entre un objeto y sus componentes donde incluso otros objetos pueden formar parte de otros objetos (agregación) (camión > motor, parabrisas, llantas); entre un objeto y su relación con otros objetos (camión > vehículos automotores; una bicicleta no entraría en esta relación). La metodología del software orientado a objetos consiste en:  Saber el espacio del problema Realizar una abstracción Crear los objetos (espacio de la solución) Instanciarlos (esto es, traerlos a la vida) Dejarlos vivir (ellos ya saben lo que tienen

que hacer)

Las herramientas de programación orientadas a objetos ayudan a manejar la complejidad. Desarrollar software que sea fácil de utilizar hace que sea muy compleja su construcción. El diseño del nuevo software se enfoca a complejas interfaces de usuarios, sistemas de manejo de ventanas, y programas multitarea están haciendo que el software sea cada vez mas complejo. Las herramientas enfocadas a objetos facilitan la comprensión de esta complejidad, la estructuración orientada a objetos reduce el número de conexiones entre los componentes del sistema, obligar a que los objetos se comuniquen a través de una interfaz pública estrecha hace más fácil aislar los errores ocultos y determinar cuales son los métodos responsables de los errores ocultos que ocurran. Los objetos mismos protegen los datos privados de modificaciones no deseadas. La definición explicita de un protocolo de comunicación permite a compiladores e intérpretes advertir a los usuarios acerca de los accesos ilegales e incluso impedir la modificación no deseada de los componentes del sistema. Una de las mayores ventajas de una estructura orientada a objetos es el mapeo directo de los objetos en el dominio del problema a los objetos en el programa.

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Este mapeo directo es una consecuencia de tener una estructura basada en objetos. Si la programación se considera una simulación, resulta mucho más fácil seleccionar objetos de un mundo simulado que desarrollar una solución de programación basada completamente en procedimientos y acciones. La orientación a objetos surgió de la necesidad de simular sistemas de forma sencilla, no solo de información, si no de cualquier otro tipo, sin importar el modo de implantación. 2.3 ¿Que es la POO? La Programación Orientada a Objetos (POO ú OOP según siglas en inglés) es una metodología de diseño de software y un paradigma de programación que define los programas en términos de "clases de objetos", objetos que son entidades que combinan estado (es decir, datos) y comportamiento (esto es, procedimientos o métodos). La programación orientada a objetos expresa un programa como un conjunto de estos objetos, que se comunican entre ellos para realizar tareas. Esto difiere de los lenguajes procedimentales tradicionales, en los que los datos y los procedimientos están separados y sin relación. Estos métodos están pensados para hacer los programas y módulos más fáciles de escribir, mantener y reutilizar. Otra manera en que esto es expresado a menudo, es que la programación orientada a objetos anima al programador a pensar en los programas principalmente en términos de tipos de datos, y en segundo lugar en las operaciones ("métodos") específicas a esos tipos de datos. Los lenguajes procedimentales animan al programador a pensar sobre todo en términos de procedimientos, y en segundo lugar en los datos que esos procedimientos manejan. Los programadores que emplean lenguajes procedimentales, escriben funciones y después les pasan datos. Los programadores que emplean lenguajes orientados a objetos definen objetos con datos y métodos y después envían mensajes a los objetos diciendo que realicen esos métodos en sí mismos. Algunas personas también diferencian la POO sin clases, la cual es llamada a veces programación basada en objetos. Hay un cierto desacuerdo sobre exactamente que características de un método de programación o lenguaje le califican como "orientado a objetos", Término de Programación Orientada a Objetos indica más una forma de diseño y una metodología de desarrollo de software que un lenguaje de programación, ya que en realidad se puede aplicar el Diseño Orientado a Objetos (En inglés abreviado OOD, Object Oriented Design), a cualquier tipo de lenguaje de programación. El desarrollo de la POO empieza a destacar durante la década de lo 80 tomando en cuenta la programación estructurada, a la que engloba y dotando al programador de nuevos elementos para el análisis y desarrollo de software. Se puede definir POO como una técnica o estilo de programación que utiliza objetos como bloque esencial de construcción.

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Los objetos son en realidad como los tipos abstractos de datos. Un TAD es un tipo definido por el programador junto con un conjunto de operaciones que se pueden realizar sobre ellos. Se denominan abstractos para diferenciarlos de los tipos de datos fundamentales o básicos. Lección 7 2.4 Ventajas de POO La OOP proporciona las siguientes ventajas sobre otros lenguajes de programación Uniformidad. Ya que la representación de los objetos lleva implica tanto el análisis como el diseño y la codificación de los mismos. Comprensión. Tanto los datos que componen los objetos, como los procedimientos que los manipulan, están agrupados en clases, que se corresponden con las estructuras de información que el programa trata. Flexibilidad. Al tener relacionados los procedimientos que manipulan los datos con los datos a tratar, cualquier cambio que se realice sobre ellos quedará reflejado automáticamente en cualquier lugar donde estos datos aparezcan. Estabilidad. Dado que permite un tratamiento diferenciado de aquellos objetos que permanecen constantes en el tiempo sobre aquellos que cambian con frecuencia permite aislar las partes del programa que permanecen inalterables en el tiempo. Reusabilidad. La noción de objeto permite que programas que traten las mismas estructuras de información reutilicen las definiciones de objetos empleadas en otros programas e incluso los procedimientos que los manipulan. De esta forma, el desarrollo de un programa puede llegar a ser una simple combinación de objetos ya definidos donde estos están relacionados de una manera particular. Reutilización. Las clases se construyen a partir de otras clases. Sistemas más fiables. Proceso de desarrollo apropiado. Desarrollo más flexible. Modelos que reflejan mejor la realidad. Mejor independencia e interoperatividad de la tecnología. Mejor informática distribuida en cliente – servidor. Bibliotecas de clases comerciales disponibles. Mejores relaciones con los clientes. Mejor calidad del producto de software terminado. Lección 8 2.5. Desventajas de la tecnología orientada a objetos. A pesar de que las ventajas de la programación orientada a objetos superan a las limitaciones de la misma, podemos encontrar algunas características no deseables en ésta.

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Limitaciones para el programador. No obstante que la tecnología orientada a objetos no es nueva, un gran porcentaje de programadores no están familiarizados con los conceptos de dicha tecnología. En otras palabras, la lógica de la programación estructurada sigue siendo predominante en la mayoría de los desarrolladores de software, después de haber revisado de forma breve los principios de la programación orientada a objetos, nos es claro que en ésta se requiere una lógica de pensamiento totalmente diferente a la lógica comúnmente utilizada para la programación estructurada. Tamaño excesivo en las aplicaciones resultantes. La gran mayoría de los equipos de cómputo cuentan con capacidades tanto de almacenamiento como de memoria lo suficientemente buena como para ejecutar la mayoría de las aplicaciones que puedan desarrollarse con la tecnología orientada a objetos, sin embargo existen casos en los que lo anterior no se cumple. Una de las desventajas de la programación orientada a objetos es que cuando se heredan clases a partir de clases existentes se heredan de forma implícita todos los miembros de dicha clase aun cuando no todos se necesiten, lo que produce aplicaciones muy grandes que no siempre encajan en los sistemas con los que se disponga. Velocidad de ejecución. Esto tiene que ver, en cierto modo, con el punto anterior, una aplicación innecesariamente pesada en muchas ocasiones es más lenta de ejecutar que una aplicación conformada únicamente por los módulos necesarios. Lección 9 2.6 Evolución de la programación POO (Programación Orientada a Objetos)es un importante conjunto de técnicas que se pueden utilizar para hacer el desarrollo de programas más eficientes mientras se mejora la facilidad de los programas resultantes. En esencia, POO es un nuevo medio de enfocar el trabajo de programación. Sin embargo, a fin de comprender lo que es la POO, es necesario comprender sus raíces. Así pues, comenzaremos por examinar la historia del proceso de programación analizada cómo evolución POO y deduciendo, en consecuencia, por qué es tan importante este concepto. 2.6.1. Programación lineal. Los lenguajes de programación lineal (BASIC, COBOL Y FORTRAN) no tenían facilidad para reutilizar el código existente de programas. De hecho se duplicaban segmentos de software cada vez más en muchos programas. Los programas se ejecutaban en secuencias lógicas, haciendo la lógica difícil de comprender. El control de programas era difícil y se producían continuos saltos a lo largo del referido programa. Aún más, los lenguajes lineales no tenían capacidad de controlar la visibilidad de los elementos llamados datos. 2.6.2. Programación Modular

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El soporte más elemental de la programación Modular llegó con la aparición de la subrutina. Una subrutina ha creado una secuencia de instrucciones a las que se les da un nombre independiente; una vez que se ha definido, la subrutina se puede ejecutar simplemente incluyendo el nombre del programa siempre que se requiera. Las subrutinas proporcionan una división natural de las tareas; diferentes programas utilizan. Aunque las subrutinas proporcionan el mecanismo básico de la programación Modular, se necesita mucha disciplina para crear software bien estructurado. Sin esta disciplina, es fácil escribir programas compilados y tortuosos difíciles de modificar y comprender, así como imposible de mantener. Esta ha sido la panorámica durante muchos años en el desarrollo del software. 2.6.3. Programación Estructurada. Un concepto importante en campo de la programación Estructurada: Abstracción, ya que la Abstracción se puede definir como la capacidad de examinar algo sin preocuparse de los detalles internos. En un programa estructurado, es suficiente conocer que un procedimiento sea fiable, para que se pueda utilizar sin tener que conocer cómo funciona su interior. Esto se conoce como una Abstracción funcional y es el núcleo de la programación estructurada. Hoy casi todos los lenguajes de programación tienen construcciones que facilitan la programación estructurada. Lección 10 2.7. Comparación entre la Programación orientada a Objetos y la programación estructurada. 2.7.1. Paradigma Estructurado La Programación estructurada fija su atención en el conjunto de acciones que manipulan el flujo de datos, mientras que la POO se fija en la interrelación que existe entre los datos y las acciones a realizar con ellos. Descomposición funcional: el sistema es considerado una unidad funcional que se disgrega en procesos El resultado del proceso de abstracción para la solución de un problema macro lo constituyen pequeños subprogramas Un problema macro se subdivide en unidades más pequeñas llamadas procesos, estos se pueden distribuir entre diferentes personas que se vean involucradas en la solución de un problema y así efectuar los desarrollos de software de una manera más rápida y eficiente. Figura 1.1 Programación Estructurada Los procesos son la parte central de este modelo pues a partir de estos se manejan las variantes (datos) que solucionarán el problema. Generalmente se manejan muchos procesos lo cual hace largos códigos. El mantenimiento de los desarrollos deben efectuarse minuciosamente.

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Los procedimientos empleados en una aplicación pueden reutilizarse teniendo cuidado en el manejo de los datos. Las operaciones se ajustan a las características propias de los lenguajes procedimentales. Los procesos que se modelan en el desarrollo de un problema plasman las operaciones necesarias para resolverlo

Los procesos son la parte central de este modelo pues a partir de estos se manejan las variantes (datos) que solucionarán el problema. Generalmente se manejan muchos procesos lo cual hace largos códigos. El mantenimiento de los desarrollos deben efectuarse minuciosamente. Los procedimientos empleados en una aplicación pueden reutilizarse teniendo cuidado en el manejo de los datos. Las operaciones se ajustan a las características propias de los lenguajes procedimentales. Los procesos que se modelan en el desarrollo de un problema plasman las operaciones necesarias para resolverlo

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2.7.2 Paradigma Orientado a Objetos Descomposición en objetos. El sistema es considerado un objeto o conjunto de objetos. Los cuales son el resultado del proceso de abstracción para la solución del problema macro. Dado que un problema macro puede ser dividido en objetos, estos pueden ser tratados por diferentes personas que luego lo integraran para dar la solución final.

Los datos (estados) son la parte central del modelo y los métodos que los modifican muestran el comportamiento del objeto.

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El mantenimiento de programas y aplicaciones generalmente son fáciles de realizar . Los objetos que se modelan en el desarrollo de un sistema se ajustan a la realidad que representa el problema, este puede representare como un objeto o conjunto de objetos abstractos. El modelo orientado a objetos no es una técnica de programación sino un medio de plasmar el mundo real.

Adición: Producto Punto: Producto Cruz:

R = A + B, R =(a1 + b1, a2 + b2, a3 + b3) R = A . B, R =(a1 .b1 + a2 .b2 + a3 .b3) R = A x B, R =(a2*f3-a3*b2, a3*b1-a1*b3, a1*b2- a2*b1)

Producto por escalar: Normal:

R = k A, R = ( ka1, ka2, ka3 ) R = /R/I, R = Raíz cuadrada de (A * A) Figura 1.4 Objeto

2.7.2.1.Ventajas del Modelo orientado a objetos con respecto al modelo estructurado Un modelo de objetos es más cercano a la realidad que un modelo funcional. Un desarrollo realizado con el modelo orientado a objetos es más fácil de mantener y de reutilizar. El modelo orientado a objetos evita la redundancia en los procesos luego los códigos son más entendibles y resumidos. La integridad que dan los objetos a los datos evita ambigüedades en su uso, dando mayor seguridad en los resultados. El modelo orientado a objetos facilita la integridad de módulos que hallan sido realizados por separado sin correr riesgos en el manejo de los datos.

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Autoevaluación 2.8 ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS Pate Uno: 1. Investigue la diferencia entre la POO y la Programación estructurada? 2. Que es la POO? Y cuales son sus ventajas? 3. Que es una clase y Que es un objeto? 4. Explique cual es la estructura de un objeto? 5. Realice un ejemplo de manera grafica en donde se identifiquen los elementos de una clase y un objeto. 6. Ver Capitulo 9 Guia de Laboratorios para desarrollar en los laboratorios del CEAD o CERES respectivos Parte Dos: Realizar los ejercicos complementarios de Laboratorios de la Guia de Laboratotios y Consultar Bibliografia de Libros Virtual de la Unad y otros Autores 1. Autor: Deitel y Deitel Introducción DOO con UML y los Patrones de Diseño JDBC tm, SERVLETS, JSP tm Editorial Pearson Prentice Hall Quinta Edición, 2. David Arnow Gerald Weiss Introducción a la Programación con Java tm Actualización a la Versión 2 de Java Editorial Addison Wesley 3. Fcd Javier Ceballos Java 2 Curso de Programación 2 Edición Editorial Alfaomega Ra-Ma 4. Agustin Froute Java 2 Manual Usuario tutorial 3 Edición Editorial Alfaomega Ra-Ma 5. Herbert shildt Fundamentos de Programación Java 2 Editorial Mc Graw Hill . para conocer el lenguaje de programación JAVA ya que están resueltos solo los puede digitar compilar y ejecutar en la casa o laboratorio de su correspondiente CEAD o CERES.

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Lección 11 CAPITULO 3. PROPIEDADES BÁSICAS DE LA PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETOS La programación orientada a objetos, ha tomado las mejores ideas de la programación estructurada y los ha combinado con varios conceptos nuevos y potentes que incitan a contemplar las tareas de programación desde un nuevo punto de vista. La programación orientada a objetos, permite descomponer más fácilmente un problema en subgrupos de partes relacionadas del problema. Entonces, utilizando el lenguaje se pueden traducir estos subgrupos a unidades auto contenidas llamadas objetos. El término Programación Orientada a Objetos (POO), hoy en día ampliamente utilizado, es difícil de definir, ya que no es un concepto nuevo, sino que ha sido el desarrollo de técnicas de programación desde principios de la década de los setenta, aunque sea en la década de los noventa cuando ha aumentado su difusión, uso y popularidad. No obstante, se puede definir POO como una técnica o estilo de programación que utiliza objetos como bloque esencial de construcción. Un objeto es una unidad que contiene datos y las funciones que operan sobre esos datos. A los elementos de un objeto se les conoce como miembros; las funciones que operan sobre los objetos se denominan métodos y los datos se denominan miembros datos. Lección 12 3.1 Abstracción Cada objeto en el sistema sirve como modelo de un "agente" abstracto que puede realizar trabajo, informar y cambiar su estado, y "comunicarse" con otros objetos en el sistema sin revelar cómo se implementan estas características. Los procesos, las funciones o los métodos pueden también ser abstraídos y cuando los están, una variedad de técnicas son requeridas para ampliar una abstracción. La abstracción es una especificación del sistema que enfatiza sobre algunos de los detalles o propiedades del mismo mientras suprime a otros. Una buena abstracción es aquella que enfatiza sobre detalles significativos al lector y al usuario y suprime detalles que son al menos por el momento irrelevantes o que causan distracción. Existen cuatro tipos de abstracciones: La primera es la abstracción de entidades; este tipo de abstracción representa una entidad ya sea del dominio del problema o del dominio de la solución. El segundo tipo de abstracción es la abstracción de acciones, es la abstracción de comportamiento, esta abstracción proporciona un conjunto especializado de operaciones y todas ellas desempeñan funciones del mismo tipo.

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El tercer tipo de abstracción es el de maquinas virtuales, este tipo de abstracción agrupa operaciones virtuales utilizadas por un nivel superior de control u operaciones que utilicen un conjunto de operaciones de nivel inferior. Por ejemplo, una abstracción que utilice el código "x" cuando la aplicación se ejecute en Latinoamérica, o utilice el código "y" cuando se ejecute el Norteamérica. El último tipo de abstracción es el de coincidencia, que almacena un conjunto de operaciones que no tienen relación entre sí, esto es, toma actividades que aparentemente no tienen una relación como las clases hombre (con métodos como come(), camina(), etc.), las clases transporte aéreo (volar()) y ave (volar()) y creamos una subclase de hombre llamada superhombre que come(), camina() y vuela(); esto se logra tomando comportamientos que no tienen que ver entre sí y no se atribuyen a la herencia sino a la interfaz. Padre Interfaz \/ Hijo Por definición una interfaz es abstracta, por lo tanto no tiene un comportamiento, sólo la declaración de este. Lección 13 3.2 Encapsulación También llamada "ocultación de la información", esto asegura que los objetos no pueden cambiar el estado interno de otros objetos de maneras inesperadas; solamente los propios métodos internos del objeto pueden acceder a su estado.

Cada tipo de objeto expone una interfaz a otros objetos que especifica cómo otros objetos pueden interactuar con él. Algunos lenguajes resaltan esto, permitiendo un acceso directo a los datos internos del objeto de una manera controlada y limitando el grado de abstracción. La encapsulación protege los atributos que conforman al objeto, y permite o niega información al público. Con el encapsulamiento, se consigue ocultar información y

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ocultar todos los secretos de un objeto que no contribuyen a sus características esenciales, típicamente la estructura de un objeto se encuentra oculta y la implantación de sus métodos es visible. Para el caso del termómetro tal vez sólo se requieren 3 métodos: activarlo, desactivarlo y pedirle la temperatura. Un objeto es la abstracción de algo que forma parte del dominio del problema reflejando las posibilidades de un sistema para mantener la información sobre él. Representa una entidad real o abstracta con un papel bien definido dentro de nuestro mundo y con dos características que son sus atributos y su comportamiento. Ejemplos de objetos pueden ser un celular, lentes, pluma, computadora, pizarrón, perro, etc. Los objetos se componen de atributos o variables que aclaran el estado del objeto. Los atributos de un objeto, bicicleta, podrían ser el número de llantas que tiene (estado 2) el numero de marchas (estado 4 si es de velocidades), numero de asientos (estado uno), velocidad instantánea. Para alterar el estado de un objeto se necesita invocar un método. Este método es algo que el objeto sabe y por lo tanto define su comportamiento. Bicicleta.dameTuvelocidadactual() -entrega 0 Bicicleta.avanza(10) -modifico su velocidad Bicicleta.dameTuvelocidadactual()-entrega valor distinto de cero. La encapsulacion es una técnica que permite localizar y ocultar los detalles de un objeto. La encapsulación previene que un objeto sea manipulado por operaciones distintas de las definidas. La encapsulación es como una caja negra que esconde los datos y solamente permite acceder a ellos de forma controlada. Las principales razones técnicas para la utilización de la encapsulación son: 1) Mantener a salvo los detalles de representación, si solamente nos interesa el comportamiento del objeto. 2) Modificar y ajustar la representación a mejores soluciones algorítmicas o a nuevas tecnologías de software. Lección 14 3.3 Modularidad Proceso de crear partes de un todo que se integran perfectamente entre sí para que funcionen por un objetivo general, y a las cuales se les pueden agregar más componentes que se acoplen perfectamente al todo, o extraerle componentes sin afectar su funcionamiento. En el caso que se requiera actualizar un módulo, no hay necesidad de hacer cambios en otras partes del todo. Un ejemplo clásico es un conjunto de módulos que, al integrarlos conforman un armario, el cual puede agregarle más funcionalidad si se le agregan más módulos, o al contrario.

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También se puede cambiar su finalidad si se acomodan esos módulos para darle otro objetivo: volverlo una mesa. Esto ayuda a la descomposición de problemas en subproblemas, es decir, a la solución de problemas por composición de soluciones a subproblemas Modularidad es el atributo del software que permite a un programa ser manejable intelectualmente. G. Myers La arquitectura del software implica la división de éste en componentes identificables y tratables por separado, denominados módulos, que están integrados para satisfacer los requisitos del programa. Un software monolítico no puede ser entendido fácilmente por un solo usuario. El número de caminos de control, ámbito de referencia, número de variables y la complejidad global harían su comprensión casi imposible. Para ver la importancia de la modularidad, considérense los siguientes argumentos basados en observaciones llevadas a cabo: Sea C(x) una función que define la complejidad percibida de un problema x, y E(x) una función que defina el esfuerzo (en tiempo) requerido para solucionar el problema x. Para dos problemas P1 y P2, si C(P1) > C(P2) se sigue que E(P1) > E(P2) Otra interesante característica se ha descubierto durante la experimentación en la resolución de problemas, y es: C(P1 + P2) > C(P1) + C(P2) se sigue que E(P1 + P2) > E(P1) + E(P2) Es más fácil resolver un problema complejo cuando se rompe en piezas manejables. Lección 14 3.4 Jerarquía La mayoría de las personas ve de manera natural nuestro mundo como objetos que se relacionan entre sí de una manera jerárquica. Por ejemplo, un perro es un mamífero, y los mamíferos son animales, y los animales seres vivos... Del mismo modo, las distintas clases de un programa se organizan mediante la jerarquía. La representación de dicha organización da lugar a los denominados árboles de herencia:

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Mediante la herencia una clase hija puede tomar determinadas propiedades de una clase padre. Así se simplifican los diseños y se evita la duplicación de código al no tener que volver a codificar métodos ya implementados. Al acto de tomar propiedades de una clase padre se denomina heredar. Lección 5 3.5 Polimorfismo Las referencias y las colecciones de objetos pueden contener objetos de diferentes tipos, y la invocación de un comportamiento en una referencia producirá el comportamiento correcto para el tipo real del referente. Cuando esto ocurre en "tiempo de ejecución", esta última característica se llama asignación tardía o asignación dinámica. Algunos lenguajes proporcionan medios más estáticos (en "tiempo de compilación") de polimorfismo, tales como las plantillas y la sobrecarga de operadores de C++. En programación orientada a objetos se denomina polimorfismo a la capacidad del código de un programa para ser utilizado con diferentes tipos de datos u objetos. También se puede aplicar a la propiedad que poseen algunas operaciones de tener un comportamiento diferente dependiendo del objeto (o tipo de dato) sobre el que se aplican. 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 y/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. Se puede clasificar el polimorfismo en dos grandes clases: Polimorfismo dinámico (o polimorfismo ad hoc) es aquél en el que el código no incluye ningún tipo de especificación sobre el tipo de datos sobre el que se trabaja. Así, puede ser utilizado a todo tipo de datos compatible.

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Polimorfismo estático (o polimorfismo paramétrico) es aquél en el que los tipos a los que se aplica el polimorfismo deben ser explicitados y declarados uno por uno antes de poder ser utilizados. El polimorfismo dinámico unido a la herencia es lo que en ocasiones se conoce como programación genérica. 3.6 Herencia Organiza y facilita el polimorfismo y la encapsulación permitiendo a los objetos ser definidos y creados como tipos especializados de objetos preexistentes. Estos pueden compartir (y extender) su comportamiento sin tener que reimplementar su comportamiento. Esto suele hacerse habitualmente agrupando los objetos en clases y las clases en árboles o enrejados que reflejan un comportamiento común. La herencia es uno de los mecanismos de la programación orientada a objetos, por medio de la cual una clase se deriva de otra de manera que extiende su funcionalidad. Una de sus funciones más importantes es la de proveer polimorfismo . La herencia en la POO permite a una clase heredar las propiedades de una clase de objetos, donde la clase padre sirve como patrón a la clase derivada. si un objeto hereda sus atributos de un único padre, esto recibe el nombre de herencia simple, y si hereda atributos de múltiples padres es herencia múltiple, la ventaja de la herencia es permitir la reutilización de código. Para realizar herencia se debe tener en cuenta dos aspectos importantes: la clase base y la clase derivada donde la clase base define todas las cualidades que serán heredadas por cualquier clase y la clase derivada hereda las características generales y añade a esta de su propia clase. Utilizando la herencia, un objeto sólo necesita definir aquellas cualidades que lo hacen único dentro de una clase. Este objeto puede heredar sus atributos generales de su padre. Por lo tanto la herencia es el mecanismo que le permite a un objeto ser una instancia específica de un caso más general analicemos el proceso de un animal. Por ejemplo al hacer una descripción de los animales de forma abstracta, se puede decir que estos tiene atributos tales como: tamaño, inteligencia, y el tipo de esqueleto. Los animales tienen diferentes clase de comportamiento esta puede ser una definición de la clase de los animales. La herencia interactúa con el encapsulado. Si una clase dada encapsula algunos atributos, entonces la cualquier clase tendrá los mismos atributos.

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3.6.1 Tipos de herencia Herencia sencilla: Un objeto puede extender las características de otro objeto y de ningún otro, es decir, solo puede tener un padre. Herencia múltiple: Un objeto puede extender las características de uno o más objetos, es decir, puede tener varios padres. En este aspecto hay discrepancias entre los diseñadores de lenguajes. Algunos de ellos han preferido no admitir la herencia múltiple por las posibles coincidencias en nombres de métodos o datos miembros. Por ejemplo C++ admite herencia múltiple, Java y Ada sólo herencia simple. Si una clase cualquiera tiene más de un ancestro directo en la jerarquía de clases, se considera que existe herencia múltiple. En términos concretos, una instancia de objeto de la clase hija, poseerá todos los atributos y métodos de sus clases ancestro. Autoevaluación 3.7 ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS Parte Uno: 1. De acuerdo con el concepto de abstracción mire su casa o apartamento y diga cual es la función de cada una de las partes. 2. Cual es la función de los descriptores private, public y protected. 3. Realiza un mapa conceptual con 15 términos del tema de modularidad. 4. Cual es la función principal de la jerarquía en la POO. 5. ¿Cual es la relación que existe entre jerarquía y polimorfismo? 6. Mediante un ejemplo explique el concepto de herencia

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7. Realiza un árbol teniendo en cuanta las clases y subclases y lo que heredan de cada uno de las clases padres. Parte Dos: Realizar los ejercicos complementarios de Laboratorios de la Guia de Laboratotios y Consultar Bibliografia de Libros Virtual de la Unad y otros Autores 1. Autor: Deitel y Deitel Introducción DOO con UML y los Patrones de Diseño JDBC tm, SERVLETS, JSP tm Editorial Pearson Prentice Hall Quinta Edición, 2. David Arnow Gerald Weiss Introducción a la Programación con Java tm Actualización a la Versión 2 de Java Editorial Addison Wesley 3. Fcd Javier Ceballos Java 2 Curso de Programación 2 Edición Editorial Alfaomega Ra-Ma 4. Agustin Froute Java 2 Manual Usuario tutorial 3 Edición Editorial Alfaomega Ra-Ma 5. Herbert shildt Fundamentos de Programación Java 2 Editorial Mc Graw Hill . para conocer el lenguaje de programación JAVA ya que están resueltos solo los puede digitar compilar y ejecutar en la casa o laboratorio de su correspondiente CEAD o CERES.

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UNIDAD 2. ESTRUCTURA DE UN OBJETO - INTRODUCCION A JAVA Lección 16 Capitulo 4. Análisis De La Estructura Y Comportamiento De Un Objeto 4.1 Análisis de la Estructura de Objetos. 1 El análisis de la estructura de objetos (AEO) define las categorías de los objetos que percibimos y las formas en que los asociamos. 4.1.1 Objetos y Tipos de Objetos. En el análisis se trata de identificar los tipos de objeto más que los objetos individuales en un sistema. Los tipos de objetos se definen en base a la comprensión del analista de nuestro mundo. Un objeto puede categorizarse de variadas formas.

4.1.2 Asociaciones de Objetos. Es importante modelar la forma como los objetos se asocian entre sí. Además es necesario identificar el significado de la asociación y la cantidad de objetos con los que un objeto dado puede y debe asociarse (cardinalidad).

Representación para la Asociación entre dos Tipos de Objetos. Un objeto del tipo persona posee cero o muchos objetos del tipo vehículo. Un objeto del tipo vehículo es de un y sólo un objeto del tipo persona. 4.1.3 Jerarquías de Generalización. Una de las vías de sentido común por las que el hombre organiza su volumen de conocimiento es el de las jerarquías, de lo más general a lo más específico.

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Representación de una Jerarquía de generalización, para el tipo de objeto Persona. En las jerarquías se habla de subtipo o especialización de un supertipo o generalización. En el caso anterior, persona es el supertipo para Empleado y Estudiante, que son sus subtipos. Por otra parte, Empleado es el supertipo para los subtipos Ejecutivo y Vendedor. Los subtipos (niveles inferiores de la jerarquía) heredan las características de sus supertipos, además, cada instancia de un tipo de objeto lo es también de sus supertipos. 4.1.4 Jerarquías Compuestas. Un objeto se denomina complejo si está formado por otros. Las jerarquías Compuestas permiten realizar agregaciones de objetos.

Un objeto del tipo edificio se compone de a lo menos un objeto del tipo piso. A su vez un objeto del tipo piso se compone de a lo menos un objeto del tipo pasillo, podría tener varios (o ninguno) objetos del tipo baño y oficina. 4.1.5 Diagramas de relación entre los objetos. Los tipos de objetos están relacionados con otros tipos de objeto. Por ejemplo, un empleado trabaja en una sucursal, o un cliente realiza un pedido de varios productos.

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Un objeto del tipo cliente puede ordenar muchos objetos del tipo pedidos, y un objeto del tipo pedido es ordenado por un y sólo un objeto del tipo cliente. Un objeto del tipo producto está en muchos o ningún objeto del tipo pedido, mientras que un objeto del tipo pedido tiene al menos un objeto del tipo producto. 4.1.6 Esquemas de Objetos. La comprensión de un modelo suele ser más sencilla si los tipos de objetos y relaciones se presentan mediante un diagrama de relación entre objetos; los supertipos y subtipos se presentan en un diagrama de jerarquías de generalización y las estructuras compuestas en un diagrama compuesto. Sin embargo, para los usuarios más sofisticados puede ser útil presentarlo todo en un mismo diagrama, el que se denomina esquema de objetos. Lección 17 4.2 Análisis del comportamiento de objetos 2 En el análisis del comportamiento de objetos (ACO) realizamos esquemas de eventos que muestran eventos, la secuencia en que ocurren y cómo los eventos cambian el estado de los objetos. 4.2.1 Estados de un Objeto. Un objeto puede existir en varios estados. Por ejemplo, un objeto reservación aérea puede ser una instancia de alguno de los siguientes tipos de objeto:  Reservación Reservación Reservación Reservación Reservación Reservación

solicitada, en lista de espera, confirmada, cancelada, satisfecha, archivada.

Tales tipos de objetos suelen percibirse como estados posibles del ciclo vital de un objeto. Sin embargo, un objeto puede tener una gran variedad de perspectivas de ciclos vitales. Por ejemplo, el mismo objeto reservación aérea también puede tener los siguientes estados relacionados con el pago: Reservación Reservación Reservación

no liquidada, con un pago de depósito, totalmente pagada,

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reembolsada. Así, el estado de un objeto es la colección de asociaciones que tiene un objeto. 4.2.2 Eventos. El mundo está lleno de eventos: una coneja tiene conejitos, llega el pesado del vecino en forma inesperada, un cliente solicita un préstamo, el servidor se cae, se termina la tarea, etc. En el análisis orientado a objetos el mundo se describe en términos de los objetos y sus estados, así como los eventos que modifican esos estados. Un evento produce un cambio en el estado de un objeto. Los eventos sirven como indicadores de los instantes en que ocurren los cambios de estado. Para saber de los cambios y reaccionar adecuadamente ante ellos, debemos entender y modelar los eventos. 4.2.3 Tipos de Eventos El analista no necesita conocer cada evento que ocurra en una organización: sólo los tipos de eventos. Por ejemplo, el tipo de evento reservación en lista de espera confirmada es la colección de eventos donde un objeto cambia de una reservación en lista de espera a una reservación confirmada. Los tipos de eventos indican los cambios sencillos en el estado de un objeto; por ejemplo, cuando se deposita dinero en una cuenta bancaria o se actualiza el sueldo de un trabajador. Básicamente, los tipos de eventos describen las siguientes formas de cambios de estado: Un Un Un Un Un Un

objeto se crea. objeto se termina. objeto se clasifica como una instancia de un tipo de objeto. objeto se desclasifica como una instancia de un tipo de objeto. objeto cambia de clasificación. atributo de un objeto se cambia.

Los objetos pueden asociar un objeto con otro. Por ejemplo, en la mayoría de las organizaciones, cuando un objeto se clasifica como empleado, debe estar asociado con un departamento. Un evento clasificará al objeto como empleado. Otro evento creará una asociación entre el objeto empleado y un objeto Departamento (las asociaciones son objetos como los demás).

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Algunos eventos requieren que antes ocurran otros. Por ejemplo, antes de cerrar un departamento, todos los empleados deben ser asignados a otra parte, las oficinas que ocupaban deben tener otro uso, etc. Algunas veces, un evento puede provocar la reacción encadena de otros eventos. Por ejemplo, el cambio de circuito a las conexiones de un avión, puede exigir cambios a varios otros objetos. Una operación hace que los eventos ocurran. Dibujamos la operación como un cuadro con esquinas redondeadas, puesto que los eventos indican los puntos en el tiempo en que se da el cambio de estado de un objeto. Los tipos de eventos se representan como triángulos negros llenos, generalmente unidos a la caja de operación.

Según el área que se modele, puede ocurrir más de un evento al terminar una operación, y cada uno de estos puede activar operaciones independientes.

4.2.4 El Ciclo Vital de un Objeto La mayoría de los objetos tienen un ciclo vital en el que una sucesión de eventos pueden ocurrirle y cada uno de éstos modifica su estado. En este análisis, se dibuja un diagrama que muestre el ciclo vital de un objeto, incluyendo los estados posibles de los objetos, además de los cambios de estado permisibles. Este se denomina diagrama de reja.

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Diagrama de reja que muestra los estados posibles de un objeto reservación aérea. Las líneas horizontales representan estados y las verticales muestran las transiciones entre estados. 4.2.5 Interacciones entre tipos de objetos La mayoría de los procesos requieren la interacción de varios objetos.

En esta otra figura, se desarrolla el diagrama anterior para mostrar las operaciones necesarias.

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4.2.6 Operaciones. En el análisis OO, una operación se refiere a una unidad de procesamiento que puede ser solicitada. El procedimiento se implanta mediante un método. El método es la especificación de cómo llevar a cabo la operación. A nivel de programa, el método es el código que implanta la operación. Las operaciones se invocan. Una operación invocada es una instancia de una operación. Una operación puede o no cambiar el estado de un objeto, si lo cambiara ocurriría un evento.

4.2.7 Fuentes externas de eventos Los eventos son cambios de estado que un sistema debe conocer y reaccionar ante ellos de algún modo. Muchas de las operaciones que producen estos eventos son externas al sistema. 4.2.8 Reglas de activación Cuando ocurre un evento, lo normal es que el cambio de estado active el llamado a una o más operaciones. Por ejemplo, si se retiran bienes de un almacén y la cantidad baja de cierto nivel, ello puede activar una operación para volver a realizar un pedido. Las reglas de activación definen la relación entre la causa y el efecto. Siempre que ocurra un evento de cierto tipo, la regla de activación invoca a una operación ya definida. Un tipo de evento puede tener varias reglas de activación, cada una de las cuales invoca a su operación en paralelo. Las operaciones paralelas pueden producir diferentes cambios de estado en forma simultánea. 4.2.9 Condiciones de Control Una operación puede ser invocada por una o varias reglas de activación. Sin embargo, antes de invocar de hecho a la operación se puede verificar una condición de control. Si el resultado de evaluación de la condición es verdadera se invoca su operación, en otro caso no.

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Las condiciones de control también pueden actuar como puntos de sincronización para el procesamiento en paralelo, pues garantizan que un conjunto de eventos esté completo antes de proceder con una operación. 4.2.10 Subtipos y Supertipos de Eventos.

Los eventos pueden dividirse en subtipos mediante diagramas independientes; o bien, es posible expresar la misma información en un diagrama ampliado.

La operación revisar tarea produce dos eventos: tarea aceptada o tarea rechazada. Sólo se puede dar uno de estos tipos de evento al revisar una tarea.

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Aquí tarea revisada es un supertipo de tarea aceptada y tarea rechazada, que son los subtipos. Siempre se entiende que existe una relación de exclusividad entre los subtipos. Lección 18 4.3 Diseño de la Estructura y Comportamiento de un Objeto En el diseño de la estructura y comportamiento de objetos se identifican los componentes siguientes:  Clases

que se implantarán. Los tipos de objetos en el AEO serán la guía en esta decisión. Estructuras de Datos que utilizará cada clase. Se puede hacer un diagrama para representar la estructura de datos. Operaciones que ofrecerá cada clase y cuáles serán sus métodos. Se enumeran las operaciones y se especifican los métodos. Forma de Implantación de la herencia de clases y efecto sobre las especificaciones de los datos y operaciones. Identificación de variantes de clases ("igual que, excepto..."). 4.3.1 Objeto

4.3.2. Estructura de un Objeto: Un objeto puede considerarse como una especie de cápsula dividida en tres partes, donde cado uno de ellas desempeñan un papel independiente que son:  LAS RELACIONES: Permiten que el objeto se inserte en la organización y están formadas esencialmente por punteros a otros objetos. LAS PROPIEDADES: Distinguen un objeto determinado de los restantes que forman parte de la misma organización y tienen valores que dependen de la propiedad

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de que se trate. Las propiedades de u objeto pueden ser heredadas a sus descendientes en la organización. LOS METODOS: Son las operaciones que pueden realizarse sobre el objeto, que normalmente estarán incorporados en formas de programas (en código) que el objeto es capaz de ejecutar y que también pone a disposición de sus descendientes a través de la herencia.

Una clase es la evolución natural de una estructura, la existencia de clases es la característica más significativa que convierte a muchos lenguajes de programación en un lenguaje orientado a objetos. Las clases son estructuras que contienen no sólo declaraciones de datos, sino también declaraciones de funciones. Las funciones se conocen como funciones miembro, e indican qué tipos de cosas puede hacer una clase. La palabra reservada class introduce una declaración de clase. “Clase es la implantación de un tipo de objeto. Especifica la estructura de datos y los métodos operativos permitidos que se aplican a cada uno de sus objetos. La clase específica la estructura de datos de cada uno de sus objetos y las operaciones que se utilizan para tener acceso a los objetos. La especificación de cómo se llevan a cabo las funciones de una clase se llama método. Los objetos se pueden utilizar exclusivamente con métodos específicos. Una instancia de una clase, almacena sus datos dentro de él. Se tiene acceso a los datos y se les modifica sólo mediante operaciones que son permitidas. Esta restricción al acceso se debe al encapsulado. El encapsulado protege los datos del

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uso arbitrario o no permitido. El acceso o la actualización directa de los datos de un objeto por parte del usuario violaría el encapsulado. “ Los usuarios observan el "comportamiento" del objeto en términos de las operaciones que se pueden aplicar a los objetos, así como los resultados de tales operaciones. Estas operaciones forman la interfaz del objeto con sus usuarios. Las clases son declaraciones o abstracciones de objetos, lo que significa, que una clase es la definición de un objeto. Cuando se programa un objeto y se definen sus características y funcionalidades, realmente se programa una clase. 4.3.2.1 Componentes Una clase es un contenedor de uno o más datos (variables o propiedades miembro) junto a las operaciones de manipulación de dichos datos (funciones/métodos). Las clases pueden definirse como estructuras (struct), uniones (unión) o clases (class) pudiendo existir diferencias entre cada una de las definiciones según el lenguaje. Variables miembro Las propiedades o atributos que son características de los objetos. Cuando definimos una propiedad normalmente especificamos su nombre y su tipo. Nos podemos hacer a la idea de que las variables son algo así como el almacén de los datos de estado relacionados con los objetos. Habitualmente, las variables miembro son privadas al objeto (siguiendo las directrices de diseño del Principio de ocultación) y su acceso se realiza mediante propiedades o métodos que realizan comprobaciones adicionales. Suelen denominarse con nombres. Métodos en las clases Implementan la funcionalidad asociada al objeto. Los métodos son el equivalente a las funciones en los lenguajes estructurados. Se diferencian de ellos en que es posible acceder a las variables de la clase de forma implícita. Cuando se desea realizar una acción sobre un objeto, se dice que se le manda un mensaje invocando a un método que realizará la acción. Habitualmente, los métodos suelen ser verbos. Propiedades Las propiedades son un tipo especial de métodos. Debido a que suele ser común que las variables miembro sean privadas para controlar el acceso y mantener la coherencia, surge la necesidad de permitir consultar o modificar su valor mediante pares de métodos: GetVariable y SetVariable.

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Los lenguajes orientados a objetos más modernos (Java, C#, añaden la construcción de propiedad que es una sintaxis simplificada para dichos métodos: tipo Propiedad { get { } set { } } De esta forma es posible realizar operaciones sobre las propiedades como si fuesen variables normales, el compilador se encarga de crear el código apropiado que llame a la cláusula get o set según se necesite. Las propiedades se denominan con nombres como las variables. Lección 19 4.3.3 Diferencia entre operación y método.5 Las operaciones son procesos que se pueden solicitar como unidades. Losmétodos son especificaciones del procedimiento de una operación dentro de una clase. Es decir, la operación es el tipo de servicio solicitado y el método es su código de programación. Por ejemplo una operación asociada con la clase pedido podría ser aquella que calcule el total del pedido. El método especificaría la forma de calcular el total. Para esto, el método podría obtener el precio de cada artículo del pedido al enviar una solicitud a los objetos artículo asociados. A su vez, cada objeto artículo regresaría su precio al método pedido mediante un método de la clase artículo. Los métodos de una clase controlan solamente a los objetos de esa clase. No pueden tener acceso directo a las estructuras de datos de un objeto en una clase distinta. Para utilizar las estructuras de datos en una clase diferente, deben enviar una solicitud a ese objeto. 4.3.4 Herencia de Clase. La generalización es una noción conceptual. La herencia de clase (que sólo se conoce como herencia) es una implantación de la generalización. La generalización establece que las propiedades de un tipo se aplican a sus subtipos. La herencia de clase hace que la estructura de datos y operaciones sean disponibles para su reutilización por parte de sus subclases. La herencia de las operaciones de una superclase permite que las clases compartan código. La herencia de la estructura de datos permite la reutilización de la estructura.

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4.3.5 Herencia Múltiple. En la herencia múltiple, una clase puede heredar estructuras de datos y operaciones de más de una superclase. Por ejemplo supóngase que existe un tipo de objeto cuenta, que tiene como subtipos a los tipos de objetos cuenta de cliente y cuenta vencida. A su vez, cuenta de cliente tiene como a subtipo a cuenta de cliente vencida y cuenta vencida también tiene como subtipo a cuenta de cliente vencida. Lección 20 4.3.6 Selección del Método. Cuando se envía una solicitud a un objeto, el software selecciona los métodos por utilizar. El método no se almacena en el objeto, pues esto causaría una réplica múltiple y pérdida de espacio. En vez de esto, el método se asocia con la clase. El método puede no estar en la clase de la que el objeto es una instancia, sino en una superclase. En ese caso, el mecanismo de selección buscará la operación en su superclase y en todas las superclases de la jerarquía hasta que lo encuentre, nivel por nivel. Si la encuentra, selecciona la operación. Si la operación no se encuentra en ningún nivel de la superclase, se considera inválida la fuente de la solicitud. De esta forma, los usuarios sólo deben especificar lo que se debe hacer, dejando que sea el mecanismo de selección el que determine la forma de localizar la operación y la ejecute. El mecanismo de selección deja en manos de la aplicación OO el problema de localizar la operación y la ejecute. 4.3.7 Polimorfismo Uno de los objetivos principales de las técnicas OO es utilizar otra vez el código. Sin embargo, algunas de las operaciones requieren adaptación para resolver necesidades particulares. Esta necesidad, se da generalmente entre superclases y subclases, donde una subclase es una especialización de su superclase, y puede requerir alcanzar los mismos objetivos, pero con distintos mecanismos. Por ejemplo, una superclase rectángulo podría tener una operación área cuyo objetivo es calcular el área del rectángulo, definida como la multiplicación de los largos de dos lados contiguos. A su vez, la clase cuadrado es una subclase de rectángulo que también tiene una operación área cuyo objetivo es calcular el área del cuadrado, pero que está definida especialmente para los objetos del tipo cuadrado como la multiplicación del largo de uno de sus lados por si mismo.

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El fenómeno recién descrito se conoce como polimorfismo, y se aplica a una operación que adopta varias formas de implantación segun el tipo de objeto, pero cumple siempre el mismo objetivo. Una de las ventajas del polimorfismo es que se puede hacer una solicitud de una operación sin conocer el método que debe ser llamado. Estos detalles de la implantación quedan ocultos para el usuario; la responsabilidad descansa en el mecanismo de selección de la implantación OO. 4.3.8 Notación. Para representar una clase, sus atributos y sus métodos:

Para representar una instancia de una clase:

Objeto es una instancia de la Clase. La media luna representa una jerarquía de generalización (se lee Objeto 'es un' Clase). La forma general de la declaración de una clase es: class Nombre_de_la_clase { datos y funciones privados public: datos y funciones publicas } lista de objetos; La sintaxis típica de una clase es: class Nombre { // Variables miembro (habitualmente privadas)

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miembro_1; //lista de miembros miembro_2; miembro_3; // Funciones o métodos (habitualmente públicas) funcion_miembro_1( ); // funciones miembro conocidas funcion_miembro_2 ( ); // funciones como métodos // Propiedades (habitualmente públicas) propiedad_1; propiedad_2; propiedad_3; propiedad_4; } Autoevaluación 4.4 ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS Parte Uno: 1. Crear el siguiente objeto de la figura:

Donde demuestre la creación de los 6 métodos que consta la clase operación. 2. ¿cual es la diferencia de la programación orientada objetos con otros lenguajes. 3. ¿Cuáles son las desventajas de la programación orientada a objetos? 4. Realiza una estructura por ejemplo del computador de su casa donde indique cuales son los datos y cuales son los métodos. 5. Investiga como es el comportamiento de los objetos en una clase. Parte Dos: Realizar los ejercicos complementarios de Laboratorios de la Guia de Laboratotios y Consultar Bibliografia de Libros Virtual de la Unad y otros Autores 1. Autor: Deitel y Deitel Introducción DOO con UML y los Patrones de Diseño JDBC tm, SERVLETS, JSP tm Editorial Pearson Prentice Hall Quinta Edición, 2. David Arnow Gerald Weiss Introducción a la Programación con Java tm Actualización a la Versión 2 de Java Editorial Addison Wesley 3. Fcd Javier Ceballos Java 2 Curso de Programación 2 Edición Editorial Alfaomega Ra-Ma 4. Agustin Froute Java 2 Manual Usuario tutorial 3

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Edición Editorial Alfaomega Ra-Ma 5. Herbert shildt Fundamentos de Programación Java 2 Editorial Mc Graw Hill . para conocer el lenguaje de programación JAVA ya que están resueltos solo los puede digitar compilar y ejecutar en la casa o laboratorio de su correspondiente CEAD o CERES.

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Lección 21 CAPITULO 5. FUNDAMENTOS DE JAVA 5.1 Introducción Plataforma de software desarrollada por Sun Microsystems. Esta plataforma ha sido desarrollada de tal manera que los programas desarrollados para ella puedan ejecutarse de la misma forma en diferentes tipos de arquitecturas y dispositivos computacionales. La plataforma Java se divide en 3 partes:  Lenguaje de programación. Máquina Virtual Java API Java

Es un lenguaje de programación orientada a objetos puro diseñado para su uso en Internet. Se parece mucho a C++, pero adopta algunas ideas de Smalltalk. Los programas se ejecutan por medio de un intérprete que ha sido incorporado a los navegadores de Internet más usuales. A finales del siglo XX, Java llegó a ser el lenguaje de mayor acogida para programas de servidor. Utilizando una tecnología llamada JSP (basada en ASP de Microsoft), se hizó muy fácil escribir páginas dinámicas para sitios de Internet. Sumado a esto, la tecnología de JavaBeans, al incorporarse con JSP, permitía utilizar el patrón MVC (Modelo-Vista-Controlador) que ya tanto se había aplicado a interfaces gráficas. Java llegó a ser extremadamente popular cuando Sun Microsystems introdujo el J2EE (Java 2 Enterprise Edition) en la que incluía la tecnología de Enterprise Java Beans (EJB) que es una tecnología de objetos distribuídos, logrando por fin el sueño de muchas empresas como Microsoft e IBM de crear una plataforma de objetos distribuídos con un monitor de transacciones. Con este nuevo estándar, empresas como BEA, IBM, Sun Microsystems, Oracle y otros crearon nuevos "servidores de aplicaciones" que tuvieron gran acogida en el mercado. Además de programas del servidor, Java permite escribir programas de interfaz gráfica o textual. Además se pueden correr programas de manera incorporada a los navegadores de Internet, aunque esto nunca llegó a popularizarse como se esperaba. Programas en Java generalmente son compilados y luego interpretados por una máquina virtual. Esta última sirve como una plataforma de abstracción entre la máquina y el lenguaje permitiendo que se pueda "escribir el programa una vez, y correrlo en cualquier lado". También existen compiladores nativos de Java, tanto comercial como libre. El compilador GCC de GNU compila Java con algunas limitaciones (año 2002). 5.2 Características de Java

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Microsystems, líder en servidores para Internet, uno de cuyos lemas desde hace mucho tiempo es "the network is the computer" (lo que quiere dar a entender que el verdadero ordenador es la red en su conjunto y no cada máquina individual). Es quien ha desarrollado el lenguaje Java, en un intento de resolver simultáneamente todos los problemas que se le plantean a los desarrolladores de software por la proliferación de arquitecturas incompatibles, tanto entre las diferentes máquinas como entre los diversos sistemas operativos y sistemas de ventanas que funcionaban sobre una misma máquina, añadiendo la dificultad de crear aplicaciones distribuidas en una red como Internet. Hace algunos años, Sun Microsystems decidió intentar introducirse en el mercado de la electrónica de consumo y desarrollar programas para pequeños dispositivos electrónicos. Tras unos comienzos dudosos, Se decidió crear una filial, denominada FirstPerson Inc, para dar una margen de maniobra al equipo responsable del proyecto. El mercado inicialmente previsto para los programas de FirstPerson eran los equipos domésticos: microondas, tostadoras y, fundamentalmente, televisión interactiva. Este mercado, dada la falta de pericia de los usuarios para el manejo de estos dispositivos, requería unas interfaces mucho más cómodos e intuitivos que los sistemas de ventanas que proliferaban en el momento. Otros requisitos importantes a tener en cuenta eran la fiabilidad del código y la facilidad de desarrollo. James Gosling, el miembro del equipo con más experiencia en lenguajes de programación, decidió que las ventajas aportadas por la eficiencia de C++ no compensaban el gran coste de pruebas y depuración. Gosling había estado trabajando en su tiempo libre en un lenguaje de programación que él había llamado Oak, el cual, aún partiendo de la sintaxis de C++, intentaba remediar las deficiencias que iba observando. Los lenguajes al uso, como C o C++, deben ser compilados para un chip, y si se cambia el chip, todo el software debe compilarse de nuevo. Esto encarece mucho los desarrollos y el problema es especialmente acusado en el campo de la electrónica de consumo. La aparición de un chip más barato y, generalmente, más eficiente, conduce inmediatamente a los fabricantes a incluirlo en las nuevas series de sus cadenas de producción, por pequeña que sea la diferencia en precio ya que, multiplicada por la tirada masiva de los aparatos, supone un ahorro considerable. Por tanto, Gosling decidió mejorar las características de Oak y utilizarlo. El primer proyecto en que se aplicó este lenguaje recibió el nombre de proyecto Green y consistía en un sistema de control completo de los aparatos electrónicos y el entorno de un hogar. Para ello se construyó un ordenador experimental denominado *7 (Star Seven). El sistema presentaba una interfaz basada en la representación de la casa de forma animada y el control se llevaba a cabo mediante una pantalla sensible al tacto. En el sistema aparecía Duke, la actual mascota de Java. Posteriormente se aplicó a otro proyecto denominado VOD (Video On Demand) en el que se empleaba como interfaz para la televisión interactiva. Ninguno de estos

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proyectos se convirtió nunca en un sistema comercial, pero fueron desarrollados enteramente en un Java primitivo y fueron como su bautismo de fuego. Una vez que en Sun se dieron cuenta de que a corto plazo la televisión interactiva no iba a ser un gran éxito, urgieron a FirstPerson a desarrollar con rapidez nuevas estrategias que produjeran beneficios. No lo consiguieron y FirstPerson cerró en la primavera de 1994. Lo mejor será hacer caso omiso de las historias que pretenden dar carta de naturaleza a la clarividencia industrial de sus protagonistas; porque la cuestión es si independientemente de su origen y entorno comercial, Java ofrece soluciones a nuestras expectativas. Porque tampoco vamos a desechar la penicilina aunque haya sido su origen fruto de la casualidad. Se puede decir que Java es: Simple: Basado en el lenguaje C++ pero donde se eliminan muchas de las características POO que se utilizan esporádicamente y que creaban frecuentes problemas a los programadores. Esta eliminación de causas de error y problemas de mantenimiento facilita y reduce el costo del desarrollo de software. Java no da soporte a struct, union y pointer Java no ofrece typedef ni #define No permite la sobrecarga de operadores. No ofrece herencia múltiple. Maneja los comandos en línea de diferente manera que C++ Java tienen una clase String, que permite un mejor manejo que los arrays de terminación nula del C y C++. Java tiene un sistema automático de asignación y liberación de memoria (recolector de basura) que mejora mucho los sistemas del C++. Orientado al objeto: Java da buen soporte a las técnicas de desarrollo POO y en resumen a la reutilización de componentes de software. Distribuido: Java se ha diseñado para trabajar en ambiente de redes y contienen una gran biblioteca de clases para la utilización del protocolo TCP/IP, incluyendo HTTP y FTP. El código Java se puede manipular a través de recursos URL con la misma facilidad que C y C++ utilizan recursos locales (archivos). Interpretado: El compilador Java traduce cada fichero fuente de clases a código de bytes (Bytecode), que puede ser interpretado por todas las máquinas que den soporte a un visualizador de que funcione con Java. Este Bytecode no es especifico de una máquina determinada, por lo que no se compila y enlaza como en el ciclo clásico, sino que se interpreta. Sólido: El código Java no se quiebra fácilmente ante errores de programación. Así el relaje que existe en la declaración y manejo de tipos en C y C++ se torna en restricciones en Java, donde no es posible la conversión forzada (cast) de enteros en

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punteros y no ofrece soporte a los punteros que permitan saltarse reglas de manejo de tipos. Así en Java no es posible escribir en áreas arbitrarias de memoria ni realizar operaciones que corrompan el código. En resumen se eliminan muchas de las posibilidades de "trucos" que ofrecía el C y C++. Seguro: Como Java suele funcionar en ambiente de redes el tema de seguridad debe interesar en sobremanera. Las mismas características antes descritas que evitan la corrupción de código evitan su manipulación. Actualmente se esta trabajando en encriptar el código. Arquitectura Neutral: El compilador crea códigos de byte (Bytecode) que se envía al visualizador solicitado y se interpreta en la máquina que posee un interprete de Java o dispone de un visualizador que funciona con Java. Portable: Al ser de arquitectura neutral es altamente portable, pero esta característica puede verse de otra manera: Los tipos estándares (int., float...) están igualmente implementados en todas las máquinas por lo que las operaciones aritméticas funcionaran igual en todas las máquinas. Alto desempeño: Al ser código interpretado, la ejecución no es tan rápida como el código compilado para una plataforma particular. El compilador Java suele ofrecer la posibilidad de compilar Bytecode en código máquina de determinadas plataformas, y según Sun este código resultar de una eficacia similar a compilaciones de C y C++. Multihilos: Java puede aplicarse a la realización de aplicaciones en las que ocurra más de una cosa a la vez. Java, apoyándose en un sistema de gestión de eventos basado en el paradigma de condición y monitores C.A.R. permite apoyar la conducta en tiempo real e interactivo en programas. Dinámico: Al contrario que C++ que exige se compile de nuevo la aplicación al cambiar una clase madre Java utiliza un sistema de interfaces que permite aligerar esta dependencia. Como resultado, los programas Java pueden permitir nuevos métodos y variables en un objeto de biblioteca sin afectar a los objetos dependientes. 5.2.1 Diferencias Con C++ En Java no es posible crear variables globales. Solo las variables estáticas y publicas de algunas clases pueden considerarse como tales, pero esto generalmente, y como en el caso de las variables globales en C++ son síntoma de un mal diseño. Java no dispone de sentencia goto lo cual permite crear un código más robusto y seguro así como más optimizado. Para cubrir esta falta Java proporciona un tratamiento muy optimizado de excepciones, poderoso y bien definido. Los punteros son una característica poderosa y peligrosa del C++, en si evitan que ninguna variable sea privada de verdad, ya que es fácil acceder a la mis a través de punteros, los cuales son fuente inacabable de problemas y malfuncionamiento. Java no dispone de tratamiento de punteros. Los vectores o arrays lo son de modo cierto, lo cual evita sobrepasar el mismo o salirse de sus limites.

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El manejo de memoria en C se realiza de forma peligrosa a través de punteros obtenidos con la función malloc (), y que se libera explícitamente con free(), esto puede causar errores si el programador no controla perfectamente los pasos en que estas operaciones se realizan. Otro error es el olvido frecuente de liberar memoria, lo cual termina consumiendo los recursos del sistema. Java no dispone de punteros y todos lo objetos se crean con el operador new, el cual asigna espacio en el montículo de memoria a cada objeto. Lo que se obtiene con new es un descriptor del objeto (no una dirección) la dirección real es manejada por el sistema el cual la puede mover o recolocar según necesidad, pero el programador no ha de preocuparse por ello. Lo importante es que el objeto tiene memoria asignada mientras le interese al programa, quedando esta memoria disponible en cuanto este interés cese. No se hará falta llamar a free o delete ya que el recolector de basura realizara esta labor. Este recolector o reciclador de basura se ejecutara cuando el sistema este libre o una asignación no encuentren lugar disponible. C y C++ disponen de tipos de datos frágiles cuyos límites y características dependen de la implementación y maquina del compilador. Java implementa límites y tamaños sensatos y validos para todo tipo de máquinas y entornos (independientes del Hardware) por lo que es totalmente reproducible en cualquier plataforma. En C es posible la realización de casting o conversión de tipos en tiempo de ejecución. En C++ esta operación es peligrosa ya que los objetos son referencias a zonas de memoria y no es posible tener información sobre sí la conversión en posible. En Java los descriptores de los objetos contienen información completa acerca de la clase a la que pertenece el objeto, por lo que pueden realizarse comprobaciones en tiempo de ejecución sobre la compatibilidad de tipos y emitir la excepción correspondiente si no es aplicable la conversión. En Java no se dispone de archivos de cabecera con los prototipos de las clases. Esto, en principio es una desventaja, hasta que se comprueba que esta habilidad del C++ ha llevado a entornos de compilación prácticamente inmanejables, ya que cada compilación puede tratar estos archivos de formas un tanto complejas. Java no dispone de esta habilidad de archivos de cabecera, el tipo y la visibilidad de la clase se compila en el propio archivo de la clase, siendo tarea del intérprete de Java realizar el acceso. Java no tiene struct ni unión, ambos sistemas de encasulamiento y polimorfismo un tanto crípticos e inseguros del C++, unificando todo en un solo concepto de class. La programación de entornos reales de C y C++ implica un buen conocimiento del manejo del procesador y sus trucos, lo cual no es una manera limpia de controlar lo que se compila. Java no dispone de este sistema, pero tienen medios (como la declaración final para constantes) que permiten igual potencia. 5.3 Estructura de un programa en Java

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/**mi primera aplicación Java @autor jmrr @version 1.1.0.*/ Class AplicacionEsencial { Public static void main (String args[]) { System.out.println("Hola Mundo"); } } Lo anterior representa el código de un programa Java que se compilara y ejecutara de la siguiente forma: El código anterior se guarda en un fichero texto cuya extensión es .java (Aplicación Escencial. java).  Este se compila llamando a javac. El resultado de esta compilación es un fichero con el nombre de la clase contenida y la extensión .class (AplicacionEsencial.class). El nombre del fichero fuente (.java podrá ser cualquiera pero dado que el resultado de la compilación adquiere el nombre de la clase contenida en el mismo, es buena practica el llamar al fichero fuente con el mismo nombre.  El fichero obtenido puede ser llamado como argumento del interprete para su ejecución: $ javac AplicacionEsencial.java $ java AplicacionEsencial.class Hola Mundo $ Las partes del programa anterior son: _ Comentarios: desde "/*" hasta que aparece "*/", son ignorados por el compilador. _ La palabra clave class que seguida del nombre de la clase a definir y de la llave de apertura "{" da comienzo a la definición de la misma. _ Cuerpo de la clase que contendrá métodos, operaciones y datos de la clase. En nuestro caso solo contienen un método, el que todas las aplicaciones han de tener: main. _ La línea: "Public static void main (String args[]) {" da comienzo al método main, las palabras clave que anteceden al nombre indican formas especificas para este y su explicación se hará a posteriori. _ Después de main se declara los parámetros de este método (String args[]) que en este caso consta de un array de cadenas de caracteres cuyo nombre es args. Esta

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aplicación no hace uso de estos parámetros, pero todos los métodos main han de declarar tal lista, ya que representa la teórica línea de comandos que podría acompañar a la llamada a la clase: _ $java Aplicación esencial alpha beta _ Entre las llaves de apertura y cierre se encuentra en cuerpo del método o lista de sentencias que le implementan, en nuestro caso una única llamada al método println. 5.3.1 Creación de un primer programa /* Este es un primer programa de prueba. Este archivo de llama “ejemplo.java” /* class ejemplo { // El programa comienza con una llamada a main (). Public static void main (String args[ ]) { System.out.println(“Este es un programa sencillo en java.”); } } Para compilar el programa ejemplo, ejecutamos el compilador javac, dando el nombre del archivo fuente en línea de órdenes de la siguiente forma C:\>javac ejemplo.java 5.3.1.1 Métodos de definición Los métodos en java le dan mucho poder y flexibilidad debido a su gran utilidad. Los métodos son conjuntos de instrucciones agrupadas bajo un mismo nombre y existen 5 tipos de parámetros que son: METODO El incluyen parámetros por valor

DESCRIPCIÓN Este método recibe en la variable x un valor entero lo mismo que la variable b y retorna un dato de tipo entero que corresponde a la suma de los valores recibidos ejemplo: int f(int x, int b){ Return x+b }

El que incluye parámetros por Referencia

Se caracteriza porque sus parámetros son matrices, arreglos u objetos

Los que devuelven un dato

Veamos el siguiente ejemplo donde recibe un entero y devuelve un # de dígitos que componen dicho entero, ,entonces: Int p (int a){ If (a0){ F = f+1; a = a/10; } Return f; } Los que no devuelven ningún Estas rutinas se utilizan para cambiar algún valor dato fuera de la función Los que no reciben parámetros

Esta rutina no recibe parámetros pero pueden generar un valor o cambiar un dato de un variable global.

La forma general de un método es la siguiente: tipo nombre _ de_ método(lista de parámetros) { // cuerpo del método } 5.3.1.2 Palabras clave Las palabras claves son aquellos identificadores reservados por Java para un objetivo determinado y se usan sólo de la forma limitada y específica. Java tiene un conjunto de palabras clave más rico que C o que C++, por lo que sí está aprendiendo Java con conocimientos de C o C++, asegúrese de que presta atención a las palabras clave de Java. Las siguientes palabras son palabras reservadas de Java: Abstact Case Const Else Float If Int Null Protected Static Throw Var

boolean cast continue extends for implements interface operator public super throws void

break catch default false future mport long outer rest switch transient volatile

byte char do final generic inner native package return syncroniced true while

byvalue class double finally goto instanceof new private short this try

Tabla 2: Palabras reservadas Java Lección 22 5.3.2 Tipos de datos y declaraciones A toda variable que se use en un programa, se le debe asociar (generalmente al principio del programa) un tipo de dato específico.

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Un tipo de dato define todo el posible rango de valores que una variable puede tomar al momento de ejecución del programa y a lo largo de toda la vida útil del propio programa. 5.3.2.1 Tipos de datos simples Es uno de los conceptos fundamentales de cualquier lenguaje de programación. Estos definen los métodos de almacenamiento disponibles para representar información, junto con la manera en que dicha información ha de ser interpretada. Para crear una variable (de un tipo simple) en memoria debe declararse indicando su tipo de variable y su identificador que la identificará de forma única. La sintaxis de declaración de variables es la siguiente: TipoSimple Identificador1, Identificador2; Esta sentencia indica al compilador que reserve memoria para dos variables del tipo simple TipoSimple con nombres Identificador1 e Identificador2. Los tipos de datos en Java pueden dividirse en dos categorías: simples y compuestos. Los simples son tipos nucleares que no se derivan de otros tipos, como los enteros, de coma flotante, booleanos y de carácter. Los tipos compuestos se basan en los tipos simples, e incluyen las cadenas, las matrices y tanto las clases como las interfaces, en general. Cada tipo de datos simple soporta un conjunto de literales que le pueden ser asignados, para darles valor. En este apartado se explican los tipos de datos simples (o primitivos) que presenta Java, así como los literales que soporta (sintaxis de los valores que se les puede asignar). Tipos de datos enteros Se usan para representar números enteros con signo. Hay cuatro tipos: byte, short, int y long. Tipo

Tamaño

Byte Short Int Long

1Byte (8 bits) 2 Bytes (16 bits) 4 Bytes (32 bits) 8 Bytes (64 bits)

Tabla 5: Tipos de datos enteros Literales enteros Son básicos en la programación en Java y presentan tres formatos:  Decimal:

Los literales decimales aparecen como números ordinarios sin ninguna notación especial.

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Los hexadecimales (base 16) aparecen con un 0x ó 0X inicial, notación similar a la utilizada en C y C++. Octal: Los octales aparecen con un 0 inicial delante de los dígitos. Por ejemplo, un literal entero para el número decimal 12 se representa en Java como 12 en decimal, como 0xC en hexadecimal, y como 014 en octal. Los literales enteros se almacenan por defecto en el tipo int, (4 bytes con signo), o si se trabaja con números muy grandes, con el tipo long, (8 bytes con signo), añadiendo una L ó l al final del número. La declaración de variables enteras es muy sencilla. Un ejemplo de ello sería: long numeroLargo = 0xC; // Por defecto vale 12 Tipos de datos en coma flotante Se usan para representar números con partes fraccionarias. Hay dos tipos de coma flotante: float y double. El primero reserva almacenamiento para un númerode precisión simple de 4 bytes y el segundo lo hace para un numero de precisión doble de 8 bytes. Tipo Float Doublé

Tamaño 4 Byte (32 bits) 8 Bytes (64 bits)

Tabla 6: Tipos de datos numéricos en coma flotante Literales en coma flotante Representan números decimales con partes fraccionarias. Pueden representarse con notación estándar (563,84) o científica (5.6384e2). De forma predeterminada son del tipo double (8 bytes). Existe la opción de usar un tipo más corto (el tipo float de 4 bytes), especificándolo con una F ó f al final del número. La declaración de variables de coma flotante es muy similar a la de las variables enteras. Por ejemplo: double miPi = 314.16e-2 ; // Aproximadamente float temperatura = (float)36.6; // Paciente sin fiebre Se realiza un moldeado a temperatura, porque todos los literales con decimales por defecto se consideran double. Tipo de datos boolean

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Se usa para almacenar variables que presenten dos estados, que serán representados por los valores true y false. Representan valores bi-estado, provenientes del denominado álgebra de Boole. Literales Booleanos Java utiliza dos palabras clave para los estados: true (para verdadero) y false (para falso). Este tipo de literales es nuevo respecto a C/C++, lenguajes en los que el valor de falso se representaba por un 0 numérico, y verdadero cualquier número que no fuese el 0. Para declarar un dato del tipo booleano se utiliza la palabra reservada boolean: boolean reciboPagado = false; // ¡¿Aun no nos han pagado?! Tipo de datos carácter Se usa para almacenar caracteres Unicode simples. Debido a que el conjunto de caracteres Unicode se compone de valores de 16 bits, el tipo de datos char se almacena en un entero sin signo de 16 bits. Java a diferencia de C/C++ distingue entre matrices de caracteres y cadenas. Literales carácter Representan un único carácter (de la tabla de caracteres Unicode 1.1) y aparecen dentro de un par de comillas simples. De forma similar que en C/C++. Los caracteres especiales (de control y no imprimibles) se representan con una barra invertida ('\') seguida del código carácter. Descripción

Representación

Valor Unicode

Caracter Unicode Numero octal Barra invertida Continuación Retroceso Retorno de carro Alimentación de Formularios Tabulación horizontal Línea nueva Comillas simples Comillas dobles Números arábigos ASCII Alfabeto ASCII en Mayúsculas Alfabeto ASCII en Minúsculas

\udddd \ddd \\ \ \b \r \f

\u005C \ \u0008 \u000D \u000C

\t \n \’ \" 0-9 A.-Z

\u0009 \u000A \u0027 \u0022 \u0030 a \u0039 \u0041 a \u005A

a.-z

\u0061 a \u007A

Tabla 7: Caracteres especiales Java Las variables de tipo char se declaran de la siguiente forma:

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char letraMayuscula = 'A'; // Observe la necesidad de las ' ' char letraV = '\u0056'; // Letra 'V' Conversión de tipos de datos En Java es posible transformar el tipo de una variable u objeto en otro diferente al original con el que fue declarado. Este proceso se denomina "conversión", "moldeado" o "tipado". La conversión se lleva a cabo colocando el tipo destino entre paréntesis, a la izquierda del valor que queremos convertir de la forma siguiente: char c = (char)System.in.read(); La función read devuelve un valor int, que se convierte en un char debido a la conversión (char), y el valor resultante se almacena en la variable de tipo carácter c. El tamaño de los tipos que queremos convertir es muy importante. No todos los tipos se convertirán de forma segura. Por ejemplo, al convertir un long en un int, el compilador corta los 32 bits superiores del long (de 64 bits), de forma que encajen en los 32 bits del int, con lo que si contienen información útil, esta se perderá. Por ello se establece la norma de que "en las conversiones el tipo destino siempre debe ser igual o mayor que el tipo fuente":

Tipo Origen

Tipo Destino

Byte Short Char Int Long Float

double, float, long, int, char, short double, float, long, int double, float, long, int double, float, long double, float double

Tabla 8: Conversiones sin pérdidas de información 5.3.3 Operadores y expresiones Un operador es un símbolo especial que indica al compilador que debe efectuar una operación matemática o lógica, java reconoce los siguientes operadores. OPERADOR

OPERACIÓN

+ * /

SUMA RESTA MULTIPLICACIÓN DIVISIÓN

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%

RESIDUO O MODULO

Es importante tener en cuenta lo siguiente: En problemas de división entre números enteros, java trunca la parte residual, ejemplo: Dividir--_13/5---_el resultado es 2  Para resolver los problemas de potencias y raíces, se usan ciertas instrucciones especiales que proporcionan el lenguaje, llamadas funciones matemáticas, en java existe toda una librería de instrucciones o funciones matemáticas. Recordar que todas las funciones reciben uno o más datos o valores y regresan siempre un resultado, una de estas funciones matemáticas es: import java,lang.math : piblic stagic double pow(double a, double b) ; Esta función ocupa dos valores o datos (base y exp) ambos de tipo double, y regresa un resultado también de tipo double, ejemplo; Resolver el problema de calcular 53 import java,io.*; import java,lang.math : public class ejemplo1 { public static void man(String args[ ]) { double base=5; double exponente=3; double potencia = 0 ; potencia = Math.pow(base, exponente); System.out.println(“potencia=”+potencia); } // cerrar main } // cerrar clase Para resolver el problema de raíces, se aprovecha una de las más elementales y conocida de las leyes de exponentes que dice:

Es decir una raíz cualquiera se puede transformar a una potencia con un exponente fraccionario ejemplo:

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Problema y = 3Ö x esto es equivalente a y-3*x1/2 entonces //hay que usar la función pow() para trabajar correctamente y=3*Math.pow(x,0.5);// En este ejemplo no funcional se esta dando por supuesto que no interesa el tipo de dato que requiere la función pow () para trabajar correctamente. Para realizar operaciones con objetos numéricos, es importante tener en cuenta que no se pueden hacer directamente operaciones con ellos ni tampoco pueden recibir resultados en ellos, lo que se debe hacer es usar una variable temporal de tipo apropiado, hacer operaciones con dicha variable y al final si se quiere convertir esta variable al objeto numérico apropiado ejemplo: integer alfa = new Integer(20); Double zeta = new Double(5); Double alfa1= 0, zeta1=0; Alfa1=alfa.doubleValue(); Zeta1=zeta.doubleValue(); Alfa1=alfa1 + zeta1; Desplegar alfa1; Como se observa se crearon dos objetos numéricos, luego dos variables numéricas normales, luego estas dos últimas variables se cargan con los objetos numéricos que emplean métodos propios para convertirlos a datos normales. La librería matemática completa incluye: Class Math Public final class java.lang.math extends java.Objet { // fields public final static double E public final static double PI; // Metodos public static double abs(double a); public static float abs(float a); public static int abs(int a); public static long abs(long a); public static double acos(double a); public static double asin(double a); public static double atan(double a); public static double atan2(double a, double b); public static double ceil(double a); public static double cos(double a); public static double exp(double a); public static double floor(double a);

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public static double IEEEremainder(double f1, double f2); public static double log(double a); public static double max(double a, double b); public static float max(float a, float b); public static int max(int a, int b); public static long max(long a, long b); public static double min(double a, double b); public static float min(float a, float b); public static int min(int a, int b); public static long min(long a, long b); public static double pow(double a, double b); public static double random(); public static double rint(double a); public static long round(double a); public static int round(float a); public static double sin(double a); public static double sqrt(double a); public static double tan(double a); }

Lección 23 5.3.4 E/S caracteres: Los programas en java realizan la E/S a través de flujos(stream). Un flujo es una abstracción que produce o consume información. Un flujo esta relacionado con un dispositivo físico a través del sistema de E/S de java. Todos los flujos se comportan de la misma forma, incluso aunque estén relacionados con distintos dispositivos físicos. Esto significa que un flujo de entrada puede abstraer distintos tipos de entrada, desde un archivo de disco o una conexión de red. Clases de flujos: java implementa los flujos dentro de una jerarquía de clases definida en el paquete java.io. En la parte superior hay dos clases abstractas que son:  InputStream OutputStream Estas clases definen los métodos read( ) y write( ) que respectivamente leen y escriben bytes de datos, hay que tener en encuenta que estos métodos están declarados como abstracto dentro de inputStream y OutputStream y son sobrescritos en las clases derivadas. Flujos predefinidos: java importa automáticamente el paquete java.lang. Este paquete define una clase llamada system que encapsula algunos aspectos del entorno de ejecución. System.out: salida estándar. Por defecto, es la consola

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System.in: hace referencia a la entrada estándar que es por defecto el teclado System. Err: hace referencia al flujo de error estándar que por defecto es la consola. Java no tiene un método de entrada por consola generalizado que sea similar a la función scanf() de c o a lo operadores de entrada de C++. Ejemplo: // ejemplo del método read(). Import java.io.*; Class Usuread { public static void main (string args[]) throws IOExceptoon { char c; system.out.println(“ introduzca caracteres, ‘q’ para salir.”); // lee caracteres do { c = (char) System. In.read(); } while(c = != ‘q’); } } Cuando ejecute el programa el resultado debe ser el siguiente: Introduzca caracteres, ‘q’ para salir 123abcq 1 2 3 a b c q Lección 24 5.3.5 Estructuras De Control Durante un programa existen acciones que se han de repetir un número determinado de veces. Por ejemplo, leer 3 caracteres de un flujo de entrada in se codificaría: in.read(); in.read(); in.read(); Este código además de poco elegante sería inviable para una repetición de 3000 lecturas. Por eso aparecen las estructuras de control, que facilitan que determinadas acciones se realicen varias veces, mientras que una condición se cumpla, y en definitiva, tomar decisiones de qué hacer en función de las condiciones que se den en el programa en un momento dado de su ejecución. Así, nuestro ejemplo se podría indicar como: i

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nt i=0; for ( i=0 ; i 90) { clasificacion='A'; } else if (valor > 80) { clasificacion='B'; } else if (valor > 70) { clasificacion='C'; } else { clasificacion='F'; } Se pueden escribir los if en las mismas líneas que los else, pero se recomienda utilizar la tabulación (como se ha podido ver en el ejemplo), pues es más clara para el lector. 5.3.5.1.2. La sentencia switch Mediante la sentencia switch se puede seleccionar entre varias sentencias según el valor de cierta expresión. Es una instrucción de decisión múltiple donde el compilador prueba o busca casos, o se usa una condición compuesta muy grande. La forma general de switch es la siguiente: switch ( expresionMultivalor ) { case valor1 : conjuntoDeSentencias; break; case valor2 : conjuntoDeSentencias; break; case valor3: conjuntoDeSentencias; break; default: conjuntoDeSentencias; break;

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} La sentencia switch evalúa la expresiónMultivalor y ejecuta el conjuntoDeSentencias que aparece junto a la cláusula case cuyo valor corresponda con el de la expresiónMultivalor. Cada sentencia case debe ser única y el valor que evalúa debe ser del mismo tipo que el devuelto por la expresiónMultivalor de la sentencia switch. Las sentencias break que aparecen tras cada conjuntoDeSentencias provocan que el control salga del switch y continúe con la siguiente instrucción al switch. Las sentencias break son necesarias porque sin ellas se ejecutarían secuencialmente las sentencias case siguientes. Existen ciertas situaciones en las que se desea ejecutar secuencialmente algunas o todas las sentencias case, para lo que habrá que eliminar algunos break. Finalmente, se puede usar la sentencia default para manejar los valores que no son explícitamente contemplados por alguna de las sentencias case. Su uso es altamente recomendado. Por ejemplo, supongamos un programa con una variable entera meses cuyo valor indica el mes actual, y se desea imprimir el nombre del mes en que estemos. Se puede utilizar la sentencia switch para realizar esta operación: int meses; switch ( meses ) { case 1: System.out.println( "Enero" ); break; case 2: System.out.println( "Febrero" ); break; case 3: System.out.println( "Marzo" ); break; //Demas meses // . . . case 12: System.out.println( "Diciembre" ); break; default: System.out.println( "Mes no valido" ); break; } Por supuesto, se puede implementar esta estructura como una sentencia if else if: int meses; if ( meses == 1 ) { System.out.println( "Enero" ); } else if ( meses == 2 ) { System.out.println( "Febrero" ); } // Y así para los demás meses

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El decidir si usar la sentencia if o switch depende del criterio de cada caso. Se puede decidir cuál usar basándonos en la legibilidad, aunque se recomienda utilizar switch para sentencias con más de tres o cuatro posibilidades. 5.3.5.2. Sentencias de iteración o bucles: for, do, while 5.3.5.2.1 Bucle while El bucle while es el bucle básico de iteración. Sirve para realizar una acción sucesivamente mientras se cumpla una determinada condición. La forma general del bucle while es la siguiente: while ( expresiónBooleana ) { sentencias; }; Las sentencias se ejecutan mientras la expresiónBooleana tenga un valor de verdadero. Se utiliza, por ejemplo para estar en un bucle del que no hay que salir hasta que no se cumpla una determinada condición. Por ejemplo, multiplicar un número por 2 hasta que sea mayor que 100: int i = 1; while ( i File a. En la casilla de texto Name: coloque el nombre del programa con extensión java), en este caso Interfaz b. En la Casilla de Texto Location: C:\ o utilice el botón … y seleccione C: (Carpeta Raíz) c. Pulse el Botón Finish 3. En la Ventana de Código escriba: import javax.swing.*; public class Interfaz { public static void main(String args[]) { JOptionPane.showMessageDialog( null, "Diálogo de información"); JOptionPane.showMessageDialog( null, "Diálogo de advertencia", "Título del Mensaje", JOptionPane.WARNING_MESSAGE); JOptionPane.showMessageDialog( null, "Diálogo de error", "Título del Mensaje", JOptionPane.ERROR_MESSAGE); String n = JOptionPane.showInputDialog(null, "Introduce el dato"); } } donde las cajas de Dialogo están en el paquete de clases javax.swing, por eso, en la cláusula import javax.swing.*; 4. Compile y Ejecute el Programa Menú Build > Compile File Menú Build > Execute File

6.2. Definiciones de Arreglos

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