22 de agosto de 2018

Comentarios y sugerencias.

   Esta entrada tiene como intención principal, recolectar aquellos comentarios que los lectores deseen hacer acerca de algún punto o tema relacionado con el blog.

   En general he tratado de cuidar aspectos que hagan más accesible tanto la lectura como su correspondiente comprensión, sin embargo, es posible que algunas cosas que podrían parecer claras no lo sean del todo para la diversidad de los lectores, por lo que agradeceré de manera anticipada al lector bien intencionado, me informe de cualquier error identificado o sugerencia que permita mejorar este blog.

   Dejo abierta la sección de comentarios para recibirlos y poder dar respuesta, en la medida de mis posibilidades, a cada uno de ellos.

   Quedo en deuda con todas las personas que me han escrito y ayudado a mejorar con sus comentarios, así como con los estudiantes que me han hecho valiosas aportaciones en más de un sentido, en particular con la Ing. Thelma García Reyes, quien ha sido piedra angular tanto para el desarrollo inicial como para la revisión de lo que en su momento fue un libro y ahora un blog; sin su ayuda seguiría atorado en el desarrollo de imágenes y correcciones. Aún con lo anterior, cualquier error que persista en este blog y en cualquier parte de su contenido es únicamente atribuible al autor.

11 de mayo de 2018

Características fundamentales de la POO.

   Alan Curtis Kay, quien es considerado por muchos (yo entre ellos) como el padre de la POO, definió un conjunto de características fundamentales para el paradigma orientado a objetos.

   Con base en lo propuesto por Kay, en la Programación Orientada a Objetos:
  1. Todo es un objeto.
  2. El procesamiento es llevado a cabo por objetos:
    1. Los objetos se comunican unos con otros solicitando que se lleven a cabo determinadas acciones.
    2. Los objetos se comunican enviando y recibiendo mensajes.
    3. Un mensaje es la solicitud de una acción, la cual incluye los argumentos que son necesarios para completar la tarea.
  3. Cada objeto tiene su propia memoria, misma que está compuesta de otros objetos.
  4. Cada objeto es una instancia de una clase. Una clase representa un grupo de objetos similares.
  5. La clase es el repositorio del comportamiento asociado con un objeto.
    1. Todos los objetos que son instancias de la misma clase llevan a cabo las mismas acciones.
  6. Las clases están organizadas en una estructura jerárquica de árbol denominada jerarquía de herencia.
    1. La memoria y el comportamiento asociados con las instancias de una clase, están automáticamente disponibles para cualquier clase asociada con la descendencia dentro de la estructura jerárquica de árbol.
   En un intento de complementar la visión de Alan Kay, se presenta a continuación un compendio de conceptos que definen también y refuerzan las características principales de la POO:
  • La abstracción denota las características esenciales de un objeto.
    • El proceso de abstracción permite seleccionar las características relevantes del objeto dentro de un conjunto e identificar comportamientos comunes para definir nuevos tipos de entidades.
    • La abstracción es la consideración aislada de las cualidades esenciales de un objeto en su pura esencia o noción.
  • La modularidad es la propiedad que permite subdividir una aplicación en partes más pequeñas (llamadas módulos), cada una de las cuales debe ser tan independiente como sea posible de la aplicación en sí, y de las partes restantes.
    • La modularidad es el grado en el que los componentes de un sistema pueden ser separados y reutilizados.
  • El encapsulamiento tiene que ver con reunir todos los elementos que pueden considerarse pertenecientes a una misma entidad al mismo nivel de abstracción. Esto permite aumentar la cohesión de los módulos o componentes del sistema. La encapsulación es quizá el concepto más importante del paradigma, ya que permite agrupar las funcionalidades (métodos) y el estado (datos) de los objetos de forma cohesiva. Los métodos proporcionarán los mecanismos adecuados para modificar el estado, y en algunos casos también serán la puerta de acceso a éste.
  • El principio de ocultación de información (information hiding) se refiere a que cada objeto está aislado del exterior; es un módulo independiente y cada tipo de objeto presenta una interfaz a otros objetos, la cual especifica cómo es que pueden interactuar con él.
    • El aislamiento protege a las propiedades de un objeto contra su modificación por quien no tenga derecho a acceder a ellas; solamente los propios métodos internos del objeto pueden acceder a su estado. Lo anterior asegura que otros objetos no puedan cambiar el estado interno de un objeto de manera accidental o intencionada, eliminando así efectos secundarios e interacciones inesperadas.
  • El polimorfismo está relacionado con el aspecto referente al de qué tipo de comportamientos diferentes asociados a objetos distintos, pueden compartir el mismo nombre.
    • El polimorfismo es la capacidad que tienen los objetos de naturaleza heterogénea, de responder de manera diferente a un mismo mensaje en función de las características y responsabilidades del objeto que recibe dicho mensaje.
  • La herencia organiza y facilita el polimorfismo y el encapsulamiento, permitiendo a los objetos ser definidos y creados como tipos especializados de objetos preexistentes.
    • Las clases no están aisladas, sino que se relacionan entre sí formando una jerarquía de clasificación.
    • Los objetos heredan las propiedades y el comportamiento de todas las clases a las que pertenecen. Así, los objetos pueden compartir y extender su comportamiento sin tener que volver a implementarlo.
    • La herencia múltiple se da cuando un objeto hereda de más de una clase.
   Es sumamente importante en lo subsecuente, tener todos estos conceptos vigentes y presentes, estudiarlos, analizarlos y comprenderlos; la memorización no es recomendable, ya que el memorizar conceptos no implica necesariamente su asimilación y mucho menos su comprensión. Por otro lado, si un concepto es comprendido, es posible entonces el poder explicarlo y deducir en consecuencia su definición.

   Mi deseo es que el lector reflexione sobre este aspecto y que, con un poco de paciencia, sume a su repertorio de conocimientos el conjunto de conceptos descritos hasta aquí, los cuales se pondrán en práctica eventual y progresivamente en entradas subsecuentes del blog.


15 de marzo de 2018

Ejercicios selectos (POO).

Parte I.
  1. En el Ejemplo Parvulo3 se hizo referencia a la invocación del mensaje obtenNombre (línea 17) dentro del método mensaje. Cambie el método obtenNombre por el atributo nombre y compruebe lo descrito en el blog.
  2. Considere el Ejemplo PruebaParvulo3 ¿Qué sucede si en lugar de acceder al atributo nombre por medio del método obtenNombre (líneas 9 y 11) se intenta acceder directamente al atributo a través del operador punto (.) como se hace para enviar mensajes a los objetos? Para probar lo anterior cambie la expresión: parvulo.obtenNombre() por la expresión: parvulo.nombre recompile y analice lo que sucede.
  3. Modifique el Ejemplo PruebaParvulo3 para que genere más de un objeto de la clase Parvulo3 del Ejemplo Parvulo3, de tal forma que tenga un conjunto de al menos tres (objetos) párvulos. Para los objetos creados definales una identidad a cada uno de los (objetos) párvulos instanciados por medio de la asignación de un nombre distinto a cada uno de ellos, envíeles mensajes, experimente y juegue con ellos; recuerde que sus objetos son, al fin y al cabo, niñ@s pequeñ@s.
  4. Para el Ejemplo Parvulo4 defina y añada un constructor sin argumentos, de tal forma que la labor del constructor sea definir su propio nombre (el nombre del lector) al atributo nombre. Modifique en consecuencia la clase del Ejemplo PruebaParvulo4 para que haga uso del constructor recién definido, y pueda así comprobar su funcionamiento.
  5. La entrada POO (mensajes y métodos) abordó el tema de la sobrecarga y ejemplificó el concepto utilizando sobrecarga de constructores. La sobrecarga de métodos es análoga a la de constructores. Modifique el Ejemplo Parvulo5 para que implemente la sobrecarga de métodos de la siguiente manera:
    1. Defina un nuevo método con la siguiente firma: public void mensaje(String m).
    2. La responsabilidad del nuevo método mensaje será la de imprimir en la salida estándar la leyenda "Mensaje recibido" seguido de la cadena m.
    3. Realice una clase de prueba (puede basarse en la del Ejemplo PruebaParvulo5) para comprobar el funcionamiento de todos los métodos, especialmente el método sobrecargado mensaje.
  6. Considere el Ejemplo Parvulo5 y modifíquelo para que, en lugar de uno, defina tres atributos de la clase (String): nombre, apellido1, apellido2 y en base a lo anterior:
    1. Agregue el método set correspondiente para cada uno de los atributos en base a lo descrito en el blog.
    2. Agregue el método get correspondiente para cada uno de los atributos en base a lo descrito en el blog.
    3. Agregue un constructor para que sea posible construir un objeto (párvulo) utilizando únicamente el nombre y el primer apellido.
    4. Modifique el método mensaje para que, en caso de que alguno de los atributos del objeto en cuestión sea null, dicho atributo sea ignorado y en consecuencia, no se imprima en la salida estándar.
    5. Construya una clase de prueba que demuestre tanto el funcionamiento de todas las posibles opciones de construcción de objetos, como el adecuado funcionamiento de los métodos de tipo setget, así como el método mensaje.
    6. Construya una nueva clase de prueba que pida los datos (nombre, apellido1 y apellido2) desde la entrada estándar, y que con éstos se modifique los datos de un objeto determinado.
  7. El Ejemplo PruebaHerencia tiene la línea 42 comentada, por lo que el compilador y la JVM la ignoran. Si la descomenta ¿qué piensa que sucederá?, ¿compilará?, ¿se ejecutará?, ¿imprimirá algo en la salida estándar?, ¿fallará la ejecución? Después de analizar el programa responda dichas preguntas y corrobore su respuesta con la experimentación.
  8. Modifique el Ejemplo Persona para que contenga más atributos; es decir, para que las características de una persona estén más completas (por ejemplo el RFC). No olvide agregar métodos de tipo set y get por cada uno de los atributos que añada. En este sentido, agregue también los siguientes cambios:
    1. Cambie el atributo nombre por una distribución más convencional: nombre, primer apellido, y segundo apellido.
    2. Agregue un atributo que represente la dirección o domicilio.
    3. Agregue un atributo que represente el sexo: femenino o masculino, según sea el caso.
    4. Después de lo anterior:
      1. Compruebe el adecuado funcionamiento de la clase Persona respecto de las modificaciones recién hechas. Asegúrese de comprobar que los métodos de tipo set y get trabajan de la manera esperada.
      2. Compruebe que con los cambios realizados a la clase Persona los aspectos relacionados con la herencia de la clase Científico del Ejemplo Cientifico, siguen funcionando sin ningún tipo de problema.
      3. Modifique la clase Científico de manera análoga, y compruebe también que el mecanismo de la herencia permanece inalterado. Para la clase Científico agregue dos atributos (y sus correspondientes métodos de acceso):
        1. Institución o lugar donde labora.
        2. Grado de estudios.
      4. Agregue nuevas acciones, comportamientos o responsabilidades a las clases Persona y Cientifico (como el método toString( ) por ejemplo), y asegúrese de probar su adecuado funcionamiento. No olvide experimentar con los conceptos de sobrecarga y sobre escritura.
    5. Considere el atributo RFC. Este atributo no debería ser modificado con cualquier información, por lo que un método del tipo set no sería recomendable. Para este tributo considere más bien:
      1. Armarlo en base a la información de una persona (investigar cómo):
        1. Primer apellido.
        2. Segundo apellido
        3. Nombre (s).
        4. Fecha de nacimiento
      2. Solicitar la homoclave desde la entrada estándar.
  9. Defina la clase Fecha. Para este ejercicio:
    1. Determine los atributos que debe tener una fecha.
    2. Escriba los métodos del tipo set y get para modificar y acceder respectivamente a los atributos de la clase.
    3. Piense también en el comportamiento mínimo que debería tener dicha clase e impleméntelo mediante los métodos correspondientes, como por ejemplo el método public String obtenerFecha( ) ó public String toString( ).
    4. Escriba también un método (public void diaSiguiente( )), de tal forma que cuando un objeto de la clase Fecha (por ejemplo fecha) reciba el mensaje correspondiente (fecha.diaSiguiente( )), el método deberá modificar los atributos pertinentes para generar la fecha del día siguiente al que actualmente se refiere el objeto fecha. Tome en consideración que hay meses con 31 días (enero, marzo, mayo, julio, agosto, octubre y diciembre) y otros con 30 (abril, junio, septiembre y noviembre). No olvide tomar en cuenta los años bisiestos para el mes de febrero.
    5. Construya también la clase que permita probar el funcionamiento correspondiente de los métodos descritos, así como el comportamiento adicional que haya usted definido para los objetos de la clase Fecha.
Parte II.
    1. Construya un ejemplo completamente diferente al visto en el blog, en donde ponga de relieve los conceptos de envío de mensajes, herencia, polimorfismo, encapsulamiento y ocultación de información. Puede apoyarse de alguna jerarquía de clases que sea de su interés o preferencia.
    2. Muchos de los "supervillanos" humanos de los comics son científicos excepcionales (Dr. Doom, Lex Luthor, Dr. Octupus, Norman Osborn, etc.) ¿Qué comportamiento común podría identificar en este tipo de personajes que le permita extender y/o redefinir el comportamiento de un Científico? Siguiendo la idea plasmada para las clases Persona y Cientifico, genere la nueva clase Supervillano y añada, redefina y pruebe el comportamiento que defina.
    3. Considere el Ejemplo PruebaPolimorfismo. En la línea 28, a una referencia de la clase Persona le es asignado un objeto de la clase Cientifico sin problemas; de hecho el programa funciona, lo cual sugiere que es posible instanciar objetos de subclases (Cientifico) a referencias de súper clases (Persona). ¿Será posible hacer lo mismo al revés?, es decir, ¿será posible que a una referencia de la clase Cientifico se le pueda asignar un objeto de la clase Persona? Haga un programa que implemente esto último y determine sus conclusiones.
    4. El formato internacional de fecha definido por IS0 8601, intenta estandarizar los distintos problemas y variaciones para los formatos de las fechas definiendo un sistema numérico como se muestra a continuación:  AAAA-MM-DD, donde: AAAA es el año [todos los dígitos, p.ej. 2032] MM es el mes [01 (Enero) hasta 12 (Diciembre)] DD es el día [01 hasta 31, de acuerdo al mes]. Así por ejemplo, la fecha "20 de Septiembre de 2059", en este formato internacional se escribe como: 2059-09-20.
      1. Defina una clase con todos los elementos necesarios para que maneje apropiadamente una fecha del formato ISO 8601.
      2. Considere el manejo de errores correspondiente (Fechas no válidas. Deberá tomar en consideración también los años bisiestos).
      3. Derivaciones de fecha: formato europeo (utilizado en México) y formato EE.UU.:
        1. Fecha en formato europeo: 20-09-2059
        2. Fecha en formato EE.UU: 09-20-2059
        3. Polimorfismo en la impresión de la fecha (ISO, europeo y EE.UU.). Ejercite el concepto de enlazado dinámico (dynamic binding).
      4. Para este ejercicio resultaría de utilidad, aprovechando la herencia, lo realizado en el Ejercicio 9 de la Parte I.
    5. En el Ejemplo figuras geométricas (dynamic binding), la línea 14 de la declaración de la interfaz FiguraGeometricaPropiedades aparece como comentario. Borre los símbolos del comentario de tal forma que se añada a la declaración de la interfaz el método obtenPerimetro( ), y en consecuencia, se deba definir (escribir el código) dicho método en las clases que implementan la interfaz. Realice todos los cambios necesarios y pruebe su funcionamiento.