Introducción
La programación orientada a objetos (POO) es un modelo de programación informática que organiza el diseño de software en torno a datos u objetos, en lugar de funciones y lógica. Un objeto puede definirse como un campo de datos con propiedades y comportamientos únicos.
La programación orientada a objetos (POO) se centra en los objetos que los desarrolladores desean manipular, en lugar de la lógica necesaria para manipularlos. Este enfoque es adecuado para la programación de software grande, complejo y con constante actualización o mantenimiento. Esto incluye aplicaciones de fabricación y diseño, así como aplicaciones móviles. Por ejemplo, la POO puede utilizarse para crear software de simulación de sistemas.
La organización de un programa orientado a objetos también hace que este método sea útil para el desarrollo colaborativo, donde los proyectos se dividen en grupos. Otras ventajas de la POO incluyen la reutilización del código, la escalabilidad y la eficiencia.
El primer paso en OOP es reunir todos los objetos que un programador quiere manipular e identificar cómo se relacionan entre sí: una práctica conocida como modelado de datos.
Los ejemplos de un objeto pueden variar desde entidades físicas, como un ser humano descrito por atributos como nombre y dirección, hasta pequeños programas de computadora, como widgets.
Cuando se reconoce un objeto, se le asigna una clase de objetos que define el tipo de datos que contiene y las secuencias lógicas que pueden manipularlo. Cada secuencia lógica distinta se conoce como método. Los objetos pueden comunicarse mediante interfaces bien definidas llamadas mensajes.
¿Cuál es la estructura de la programación orientada a objetos?
La estructura o bloques de construcción de la programación orientada a objetos incluyen lo siguiente:
- Las clases son tipos de datos definidos por el usuario que sirven como modelo para objetos, propiedades y métodos individuales.
- Los objetos son instancias de una clase que se crean con datos definidos específicamente. Pueden corresponder a objetos del mundo real o a una entidad abstracta. Cuando se define inicialmente una clase, la descripción es el único objeto definido.
- Los métodos son funciones que los objetos pueden realizar. Se definen dentro de una clase que describe el comportamiento de un objeto. Cada método en una definición de clase comienza con una referencia a un objeto de instancia. Además, las subrutinas dentro de un objeto se denominan métodos de instancia. Los programadores utilizan métodos para proporcionar reutilización o para mantener la funcionalidad de un objeto a la vez.
- Los atributos representan el estado de un objeto. En otras palabras, son características que distinguen las clases. Los objetos tienen datos almacenados en la sección de atributos. Los atributos de clase pertenecen a la propia clase y se definen en la plantilla de clase.
¿Cuáles son los principios fundamentales de la programación orientada a objetos?
- Encapsulación. El principio de encapsulación establece que toda la información importante se encuentra dentro de un objeto y solo se expone la información seleccionada. La implementación y el estado de cada objeto se mantienen privados en una clase definida. Otros objetos no tienen acceso a esta clase ni autorización para realizar cambios. Solo pueden llamar a una lista de funciones o métodos públicos. Esta función de ocultación de datos aumenta la seguridad de la aplicación y evita la corrupción no deseada de datos.
- Abstracción. Los objetos solo exponen los mecanismos internos relevantes para otros objetos y ocultan cualquier código de implementación innecesario. Una clase derivada puede ampliar su funcionalidad. Este concepto facilita a los desarrolladores realizar cambios o adiciones con el tiempo.
- Herencia. Las clases pueden reutilizar código y características de otras clases. Se pueden asignar relaciones y subclases entre objetos, lo que permite a los desarrolladores reutilizar la lógica común manteniendo una jerarquía única. La herencia facilita el análisis de datos, reduciendo el tiempo de desarrollo y garantizando una mayor precisión.
- Polimorfismo. Los objetos están diseñados para compartir comportamientos y pueden adoptar múltiples formas. El programa determina qué significado o uso es necesario para cada implementación de ese objeto desde una clase padre, lo que reduce la necesidad de código duplicado. Posteriormente, se crea una clase hija que extiende la funcionalidad de la clase padre. El polimorfismo permite que diferentes tipos de objetos pasen por una interfaz.
- Sintaxis. Es el conjunto de reglas que definen cómo se organizan las palabras y la puntuación en un lenguaje de programación.
- Acoplamiento. Es el grado de conexión entre los elementos del software. Por ejemplo, si una clase cambia sus propiedades, las demás también lo hacen.
- Asociación. Es una relación entre una o más clases. Las asociaciones pueden ser de uno a uno, de varios a varios, de uno a varios o de varios a uno.
¿Cuáles son ejemplos de lenguajes de programación orientados a objetos?
Si bien Simula se considera el primer lenguaje de programación orientado a objetos, hoy en día se utilizan muchos otros lenguajes de programación con POO. Sin embargo, algunos se integran mejor con POO que otros. Por ejemplo, los lenguajes de programación considerados POO puros tratan todo como un objeto. Otros lenguajes de programación están diseñados principalmente para POO, pero incluyen cierto procesamiento procedimental. Algunos de los lenguajes de programación más populares están diseñados para o con POO en mente.
Por ejemplo, los lenguajes OOP puros más populares incluyen:
- Rubí
- Escala
- JADE
- Esmeralda
Los lenguajes de programación diseñados principalmente para POO incluyen:
- Java
- Pitón
- C++
Otros lenguajes de programación que se combinan con OOP incluyen:
- Visual Basic .NET.
- PHP
- JavaScript
¿Cuáles son los beneficios de la programación orientada a objetos?
Los beneficios de la programación orientada a objetos incluyen:
- Modularidad. La encapsulación permite que los objetos sean autónomos, lo que facilita la depuración y el desarrollo colaborativo.
- La reutilización del código se puede reutilizar mediante herencia, lo que significa que un equipo no tiene que escribir el mismo código varias veces.
- Productividad. Los programadores pueden crear nuevas aplicaciones rápidamente utilizando múltiples bibliotecas y código reutilizable.
- Es fácilmente expandible y escalable. Los programadores pueden implementar funciones del sistema de forma independiente.
- Seguridad. Mediante la encapsulación y la abstracción, se oculta código complejo, se facilita el mantenimiento del software y se protegen los protocolos de Internet.
- Flexibilidad. El polimorfismo permite que una función se adapte a la clase en la que se ubica. Diferentes objetos también pueden pasar por una interfaz.
- Mantenimiento del código: Se pueden actualizar y mantener partes de un sistema sin necesidad de realizar ajustes importantes.
- Menor costo. Otras ventajas, como la mantenibilidad y la reutilización, reducen los costos de desarrollo.
Crítica de la programación orientada a objetos
Los desarrolladores han criticado el modelo de programación orientada a objetos por diversas razones. La principal preocupación es que la POO prioriza demasiado el componente de datos del desarrollo de software y no se centra lo suficiente en los cálculos o algoritmos. Además, el código POO puede ser más complejo de escribir y tardar más en compilarse.
Otras críticas comunes incluyen que la herencia conlleva inconvenientes, como la fragilidad de las clases base. Además, los objetos a veces son más claros cuando están aislados, pero son más difíciles de comprender cuando se trabaja en una aplicación real.
Los métodos OOP alternativos incluyen:
- Programación funcional Esto incluye lenguajes como Erlang y Scala, que se utilizan para telecomunicaciones y sistemas tolerantes a fallos.
- Programación estructurada o modular. Esto incluye lenguajes como PHP y C#.
- Programación Imperativa. Esta alternativa a la POO se centra en la funcionalidad, no en los modelos. Entre los lenguajes de programación imperativos se incluyen C++ y Java.
- Programación declarativa. Este estilo de programación incluye enunciados sobre la tarea o el resultado deseado, pero no sobre cómo lograrlo. Los lenguajes de programación declarativos incluyen Prolog y Lisp.
- La programación lógica, que se basa más en la lógica formal y utiliza lenguajes como Prolog, implica un conjunto de enunciados que expresan hechos o reglas sobre el dominio de un problema. Se centra en tareas que pueden beneficiarse de consultas lógicas basadas en reglas.
Resultado
La mayoría de los lenguajes de programación avanzados permiten a los desarrolladores combinar modelos, ya que pueden utilizarse para diferentes métodos de programación. Por ejemplo, JavaScript y Scala pueden utilizarse para programación orientada a objetos (POO) y programación funcional.
