Notebook

POO: Programación Orientada a Objetos¶

Paradigmas¶

Programación orientada a procedimientos → lenguajes antiguos: Fortran, Cobol, Basic, ...
Programación orientada a objetos → lenguajes modernos: JAVA, C++, C#, JavaScript, Python, ...

qbasic	Python

Desventajas de la programación procedimental	Espagueti
Se dispara el número de líneas de código
El código es difícil de descifrar
Poco reutilizable
Si existe un error en una línea es probable que el programa caiga
Aparición de código espagueti (GOTO, GOSUB) 20 GOTO 10
Difícil de depurar

Las Funciones¶

Las funciones son un primer intento de agrupación y reutilización de código, son efectivas, pero no guardan los datos después de su ejecución salvo los que retornan, o bien si estamos usando variables globales.

Imaginemos una plataforma de streaming (Net...) donde cada cliente está viendo una película o serie, que puede tener pausada o no en cierto punto, etc. Sin la POO tendríamos que grabar cada uno de estos datos en una variable. Imaginemos ahora miles o millones de usuarios. La POO ofrece un nuevo paradigma de programación que maneja objetos reutilizables que simplifican la gestión de aplicaciones complejas.

El objetivo es usar menos código y más organizado. Se crean clases que agrupan conjuntos de variables (atributos) y funciones (métodos) que pueden ser reutilizadas una y otra vez al crear objetos pertenecientes a esa clase.

Programación Orientada a Objetos¶

Consiste en trasladar el comportamiento de los objetos de la vida real al código de programación.
En la vida real todo son objetos: mesas, sillas, ordenadores, coches, calles, personas, ...
Los objetos tienen un estado (cómo se encuentra), un comportamiento (lo que pueden hacer) y unas propiedades.
El objeto coche

Su estado: parado, circulando, aparcado, ...
Sus propiedades: color, peso, tamaño, ... (en POO se llaman atributos)
Su comportamiento (funcionalidad): puede arrancar, girar, acelerar, frenar, ... (en POO se llaman métodos)

Ventajas de la POO

Podemos dividir el problema en 'partes', 'módulos' o clases: modularización
Código muy reutilizable: herencia
Si una línea tiene error, el programa continúa: tratamiento de excepciones
Encapsulamiento (ocultamiento del estado). Cada objeto queda aislado del exterior y esto le proteje de cambios no deseados.

Términos utilizados en la POO¶

Clase¶

Modelo donde se definen las características comunes de un grupo de objetos.

La clase Coche es una abstracción de todos los coches existentes
La clase Tarjeta_de_credito es una abstracción de todos las tarjetas de crédito existentes, que luego se podrán cocretar en objetos (tarjeta) concretos

Podemos imaginar la clase como un molde o unos planos (blueprints) con los que luego poder fabricar los objetos.

Por ejemplo, con un molde de Galletas luego podremos fabricar objetos concretos que serán cada una de las galletas que lleguemos a fabricar.

In [ ]:

class Perro:        # creación de una clase. Por convenio la primera letra mayúscula y singular
    pass            # creamos una clase vacía

Objeto = Ejemplar = Instancia¶

Son sinónimos:

Ejemplar de clase
Instancia de clase
Objeto perteneciente a una clase

Una instancia es un ejemplar perteneciente a una clase.
Una instancia es un objeto concreto que pertenece a una clase.

La clase Coche define las características comunes a todos los coches y luego una instancia concreta de esa clase sería un coche concreto
La clase Perro define las características comunes a todos los perros y luego una instancia concreta (bobby) sería un perro concreto

In [ ]:

bobby = Perro()          # instanciación de una clase. boby es un objeto o instancia de clase. Por convenio todo en minúsculas
teddy = Perro()          # otra instancia de la clase Perro, compartirían atributos y métodos
type(bobby)              # si preguntamos por el tipo de un objeto nos dice que boby es de tipo Perro, que es su clase

Out[ ]:

__main__.Perro

In [ ]:

type(teddy)

Out[ ]:

__main__.Perro

Atributos¶

Los atributos permiten identificar el carácter de los objetos. Son las variables de la clase.

In [ ]:

class Perro:
    genero = "Canis"
    orden = "Carnívora"
    cuadrupedo = True


bobby = Perro()           # es necesario poner paréntesis
bobby.genero              # nomenclatura del punto

Out[ ]:

'Canis'

In [ ]:

bobby.cuadrupedo

Out[ ]:

True

In [ ]:

if bobby.cuadrupedo:
    print("Si, es cuadrúpedo.")

Si, es cuadrúpedo.

Podemos crear varios objetos de una misma clase. Cada uno de estos objetos puede tener diferentes valores para estos atributos, lo que les confiere sus propias características.

Por ejemplo, podemos tener dos instancias de la clase Perro (bobby y teddy) que tengan atributos como nombre, edad, raza, pelo,... que sean diferentes y que identifican el carácter propio de cada uno de ellos.

Tener diferentes valores de los atributos es lo que define el estado de un objeto.

Existen dos tipos de atributos:

Los atributos de clase: se definen en la clase y son comunes a todos los objetos de esa clase.

Por ejemplo, para la clase Perro son comunes:

genero = "Canis"
orden = "Carnívora"
cuadrupedo = True
Los atributos de instancia: son propios de cada objeto y pueden tener diferentes valores. Podemos crear atributos durante la instanciación.

Por ejemplo, nombre, edad, raza, pelo, ...

Métodos¶

Los métodos describen el comportamiento de los objetos de una clase, describen las acciones que puede realizar el objeto, su funcionalidad.

Son las funciones de la clase.

Los métodos, al ser funciones, pueden recibir parámetros y también pueden retornar un valor.

In [ ]:

class Perro:
    def ladra(self):                    # el argumento self hace referencia al propio objeto, puede tener otro nombre
        print("Guau!!!")

laika = Perro()                         # instanciamos el objeto
laika.ladra()                           # invocamos el método

Guau!!!

Ahora vamos a ver un método que requiere que le pasemos dos argumentos y los recoge como parámetros del método.

In [ ]:

class Perro():
    def saluda(self, nombre, raza):
        self.nombre = nombre
        self.raza = raza
        print(f"Mi perro {self.nombre} de raza {self.raza} te saluda levantando la patita.")

beto = Perro()
beto.saluda("Beethoven", "San Bernardo")

Mi perro Beethoven de raza San Bernardo te saluda levantando la patita.

Modularización¶

Si creamos una aplicación compleja lo habitual es que esté compuesta de varias clases.

Ejemplo¶

antiguos equipos HiFi compuestos de varios módulos: ampli, radio, CD, pletina cassette, plato de vinilos, ...
automovil: motor, frenos, ruedas, radio, aire acondicionado, cámara trasera, ...

Ventajas:

Cada módulo funciona de modo independiente lo que permite la reutilización
Si un módulo no funciona correctamente el resto puede seguir funcionando

Las clases trabajan en forma de módulos.

hifi

Encapsulación¶

Cada clase es independiente de las otras.
En el equipo HiFi cada módulo realiza su tarea y nada sabe de la del resto.
Las diferentes clases se conectan con otras mediante los denominados métodos de acceso. De esta forma se conectan unas clases con otras lo que permite que el conjunto funcione como un solo programa.
Los métodos de acceso tienen acceso solo a algunas de las características de las otras clases, esto permite que su comportamiento sea modular y cada clase quede encapsulada.

Ejemplo¶

Diferentes módulos de un teléfono móvil:

teléfono, para efectuar y recibir llamadas
cámara, para realizar fotos y vídeos
almacenamiento, memoria para almacenar datos, documentos, fotos, ...
batería, proporciona energía eléctrica
pantalla, permite mostrar información, dispone de teclado, ...
micrófono
altavoces
modem para enviar y recibir datos, etc.

Cada módulo se especializa y así la cámara de fotos nada sabe de realizar llamadas de teléfono, o el modem nada sabe de realizar fotos.

Nomenclatura del punto¶

Permite acceder a las propiedades y comportamientos de los objetos.
Sintaxis:

objeto.propiedad = valor

miCoche.color = "rojo"
miCoche.largo = 380
miCoche.ancho = 175

objeto.método(parámetros de clase)

miCoche.arrancar()
miCoche.acelerar()
miCoche.frenar()
miCoche.aparcar()