Evolucion de la programacion

´ ´
Evolucion de la Programacion
Orientada a Objetos

Dr. Luis Gerardo de la Fraga

Departamento de Computaciń o
Cinvestav
Correo-e: fraga@cs.cinvestav.mx

7 de diciembre de 2006

Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluciń de la Programaciń Orientada a Objetos
o o 1/32

´
Motivacion

Se presentar´ en esta charla:
a
Una revisi´n hist´rica del
o o
paradigma OO
Situar OO contra otros
paradigmas, en especial los
lenguajes de muy alto nivel
Una cr´
ıtica personal a la
programaci´n OO
o

o o 2/32

Contenido

Introducciń
o
Antecedentes de la programaciń OO
o
Caracter´
ısticas del modelo OO
Comparaciń entre lenguajes OO
o
Clasificaciń de los metodolog´ OO
o ıas
Los lenguajes de muy alto nivel
¿Cu´l es el mejor paradigma?
a

o o 3/32

´
Introduccion (1/3)

La programaciń OO empez´ hace 30 aõs
o o n
En los 1990s se increment´ dram´ticamente la demanda para
o a
sistemas de software OO, por la promesa en la revoluciń en
o
el desarrollo de software.
Han aparerecido varias metodolog´ para el desarrollo de
ıas
software, que tienen que ver con algunas o todas las fases del
ciclo de vida del software, desde los requerimientos al
mantenimiento.

o o 4/32

´
Introduccion (2/3)

Algunas caracter´
ısticas importantes de los sistemas de software
actuales son:
Complejidad: la arquitectura interna de los sistemas actuales
de software es compleja, incluyen frecuentemente concurrencia
y paralelismo. La abstracci´n en terminos de conceptos de OO
o
es una t´cnica que ayuda a tratar con la complejidad.
e
Amigabilidad: Este es un requerimiento de suma importancia
para los sistemas de software en general.
Reusabilidad: Tomar componentes creados por otros es mejor
que crearlos nuevos. La herencia es un mecanismo de OO que
estimula la reusabilidad del software. Facilita el r´pido
a
desarrollo del software.

o o 5/32

´
Introduccion (3/3)

Las razones del r´pido desarrollo en los ultimos 15 a˜os han sido:
a ´ n
Una mejor modelaci´n de aplicaciones del mundo real
o
La posibilidad del reuso del software durante el desarrollo de
un sistema de software

o o 6/32

Antecedentes (1/2)

Simulación Sistemas Abstracción Inteligencia
de sistemas operativos de datos artificial
Tipos de
Monitores datos
Clases + abstractos + Marcos
objetos encapsulación

Paradigma
Orientado a Objetos

o o 7/32

Antecedentes (2/2)

La caracter´
ıstica com´n de estas ideas es que un objeto es una
u
entidad l´gica o f´
o ısica que est´ autocontenida.
a

o o 8/32

Caracter´
ısticas

OO se define por herencia, encapsulaciń, m´todos y
o e
mensajes, como en Smalltalk.
OO se define encapsulaciń, abstracciń de datos, m´todos,
o o e
mensajes, herencia y vinculaciń din´mica.
o a
Es un modelo de simula el comportamiento ya sea de una
parte del mundo real o imaginario.
Objetos, clases y herencia. Los objetos son entidades
autńomas que tienen un estado y responden a mensajes. Las
o
clases agrupan los objetos por sus atributos y operaciones.
Todas tienen el comń de usar objetos como una
u
encapsulaciń para proteger los datos con todas las
o
operaciones legales que actuan sobre esa informaciń oculta.
o

o o 9/32

´
Comparacion entre lenguajes OO (1/4)

Ensamblador
50s
Fortran

60s Lisp Algol

Simula Pascal
70s
Smalltalk C Ada CLU
Beta Modula−2
C++
80s
Flavors Actor
Loops POOL−T C−Objetivo Pascal Objetivo
CLOS ABCL Eiffel Modula−3
Orient84
90s
Java

o o 10/32

´

Lenguaje ensamblador:
Intrucciones de m´quina (operadores) que manipulan en
a
contenido de localidades de memoria (operandos)
Lenguaje de alto nivel:
Operadores se vuelven declaraciones y los operandos en
variables y estructuras de datos.
Los programas estń compuestos de de una colecciń de variables
a o
que representan algń dato y un conjunto de procedimientos que
u
manipulan esas variables.

o o 11/32

´

Caracter´
ısticas Tipos Apoyo Vinculaci´n
o Biblioteca
X de de din´mica
a extensa
Lenguajes datos herencia
Simula Si Si Si No
CLU Si No Si No
Ada Si No No Si
Smalltalk Si Si Si Si
C Objetivo Si Si Si Si
C++ Si Si Si Si
CLOS Si Si Si No
Pascal Obj. Si Si Si No
Beta Si Si Si No
Eiﬀel Si Si Si Si
Actor Si Si Si No
Java Si Si Si Si

o o 12/32

Clasificacion de los metodolog´ OO (1/6)
´ ıas

Varios m´todos han sido propuestos para sistematizar el proceso de
e
vida del software. Y muchas metodolog´ de desarrollo de software
ıas
han sido propuestas, y ´stas pueden clasiﬁcarse en tres categor´
e ıas:
Descomposici´n funcional.
o
Enf´sis en datos, m´s que en funciones.
a a
Ambos puntos de vista: funcional y datos.

o o 13/32

´ ıas

Descomposiciń funcional:
o
Diseõ Estructural, Refinamiento por Pasos.
n
Enf´sis en datos, m´s que en funciones:
a a
Programaciń Estructurada, Modelo Entidad-Relaciń
o o
Ambos puntos de vista: funcional y datos:
An´lisis Estructural, An´lisis de Sistemas Estructurados,
a a
An´lisis de Sistemas Estructurados y Metodolog´ de Diseõ.
a ıa n

o o 14/32

´ ıas

Desarrollo estructural:
An´lisis estructural, diseõ estructural y programaciń
a n o
estructurada.

Aplicar primero el diseõ estructural y luego la proximaciń
n o
orientada a objetos resulta en problemas dado que no se puede
mapear apropiadamente las funciones en objetos.

o o 15/32

´ ıas

Metodolog´ “orientadas a objetos”:
ıas
Adaptaciń: mezclar una aproximaciń orientada a objetos
o o
con una metodolog´ bien conocida de desarrollo estructural.
ıa
Asimilaciń: usar una metodolog´ orientada a objetos para
o ıa
desarrollar sistemas de software, pero que siguen el modelo
tradicional del ciclo de vida del software.

o o 16/32

´ ıas

Análisis Análisis
Estructurado Orientado a
Análisis
Objetos
Diagramas de
Flujo de datos + Diagramas de
MRE clases

Diseño
Diseño
Orientado a
estructural Diseño
Objetos
Tablas de
Diagramas de
estructura
clases + objetos

Programación Programación
estructurada Realización Orientada a
Objetos
Datos
Estructuras + Tipos de datos
Funciones abstractos +
Herencia

o o 17/32

´ ıas

La orientaci´n a objetos tiene la necesidad de una vista organizada
o
y manejable del desarrollo del software en todas las fases del
modelo del ciclo de vida del software.
Esta demanda ha sido satisfecha por el Lenguaje de Modelado
Uniﬁcado (UML) y por herramientas CASE tales como Rational
Rose.

o o 18/32

Los lenguajes de muy alto nivel

Son lenguajes que trabajan en scripts, son de m´s alto nivel con
a
menos escritura
1000 Scripting
Instrucciones/declaración Visual Basic

100 Java
Tcl/Perl
C++
C
10
Ensamblador
Programación de sistemas
1
Grado de escritura

Ejemplos: Perl, PHP, Python, Tcl/Tk, Visual Basic

o o 19/32

Perl

Puede verse como la uni´n de: el shell, awk y sed.
o
Tambi´n permite el uso de objetos.
e
Tiene una gran cantidad de “m´dulos”: www.cpan.org
o

o o 20/32

´
¿Cual es el mejor paradigma?

Procedural
Orientado a objetos
Alto nivel
Deben conocerse y dominarse todos los paradigmas

o o 21/32

Realizaciones

Los lenguajes de alto nivel pueden usar en programas cortos,
de r´pido desarrollo, que se ejecutarń unas pocas veces.
a a
Tambiń en programas para tratamientos de textos.
e
Los procedurales en programas pequeõs donde queremos
n
muy alta eficiencia.
OO debe usarse en grandes proyectos de software donde se
tiene una clara identificaciń de los objetos. Para realizar
o
interfaces de usuario.

o o 22/32

´
Interfaces graficas con Qt

Ventana
principal

Widgets

Ventana de
dibujo
Evento de ratón

Evento de teclado
Evento de reloj

o o 23/32

Realizaciones

¿Qu´ tanto es grande?
e
XMIPP se cambi´ a objetos en tres a˜os.
o n
El sistema de administraci´n de conferencias se hizo
o
procedural.
¿Se puede forzar el uso de objetos?

o o 24/32

Aplicaciń
o Comparaciń
o Razń de
o Razń de
o
c´digo
o esfuerzo
Aplicaciń de base
o Ver. C++: 2 meses: 60
de datos
Ver. TCL: 1 d´ ıa
Instalaciń y prue-
o Aplicaciń de prueba en C:
o 47 22
ba de un sistema de 272,000 lineas, 120 meses,
c´mputo
o Aplicaciń C FIS: 90,000
o
lineas, 60 meses. Versiń o
Tcl/Perl: 7,700 lineas, 8
meses
Biblioteca de base Versiń en C++: 2-3 meses
o 8-12
de datos Versiń Tcl: 1 semana
o
Escaner de seguri- Versiń en C: 3,000 lineas,
o 10
dad: Ver. Tcl: 300 lineas
Simulador e interfaz Versiń en Java: 3,400 li-
o 2 3-4
neas, 3-4 semanas, Versińo
en Tcl: 1,600 lineas, < 1 se-
mana

o o 25/32

Modelos del sistema SMC

Diagrama general de casos de uso

o o 26/32

Diagrama de estados de un art´
ıculo

o o 27/32

˜
Diseno

Diagrama de subsistemas

o o 28/32

Implementacion: Disposicion f´
´ ´ ısica de los
archivos

Disposici´n f´
o ısica de los archivos

o o 29/32

Conclusiones

La programaciń OO tuvo un crecimiento muy grande en los 1990s
o
Aunque todav´ se debate los beneficios de OO, a treinta aõs de su
ıa n
invenciń, OO todav´ seguir´ usńdose
o ıa a a
Para usar OO deben aplicarse las tćnicas de Ingenier´ de Software.
e ıa
Deben dominarse los tres paradigmas: alto nivel, OO, procedural.

o o 30/32

Esta presentaci´n puede encontrarse en:
o
http://delta.cs.cinvestav.mx/˜fraga/Charlas/
Referencias:
L.F. Capretz, A brief history of the Object-Oriented Approach,
Software Engineering Notes (ACM SIGSOFT), pp 1-10, vol 28, no
2, March 2003
J.K. Ousterhout, Scripting: Higher level programming for the 21st
century, IEEE Computer Magazine, pp 23-30, March 1998.

o o 31/32

´
El Departamento de Computacion, Cinvestav

Ofrecemos:
1. Maestr´ en Ciencias en Computaci´n
ıa o
2. Doctorado en Ciencias en Computaci´n
o

http://www.cs.cinvestav.mx

o o 32/32

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