Pensamiento de objetos

15/10/1998 PRINCIPIA INFORMATICA 1

INTRODUCCIÓN AL

PENSAMIENTO DE OBJETOS

ALEJANDRO DOMÍNGUEZ


Temario

Objetivos

¿Por qué objetos?

¿Qué es un objeto?

Conceptos clave y terminología

Categorizando a los objetos

Pensamiento de objetos


Objetivos

• Esta presentación proporcionará ...

– Una perspectiva general sobre la tecnología de objetos

– Un marco conceptual sólido para el pensamiento en objetos

• Esta presentación no discutirá ...

– Programación orientada a objetos (POO)

– Metodologías de análisis y diseño orientadas a objetos (ADOO)

– Productos comerciales


¿PORQUÉ OBJETOS?

Ventajas estratégicas

Ventajas tácticas

Ventajas de negocios


Ventajas estratégicas (1)

• Valor del dinero

– Ensamblaje de sistemas a partir de

componentes comerciales

• Amortización de los costos de las componentes en la

construcción de varios sistemas

– Estandarización de la infraestructura y las

componentes de negocios

• Gasto de dinero y tiempo en valores agregados


Ventajas estratégicas (2)

• A tiempo para salida al mercado

– Minimiza la re-invención de lo que es común en

cada proyecto

– Construcción de nuevos sistemas a partir de los

datos y procesos ya existentes

• Retorno de las inversiones

– Integra (“envuelve”) sistemas heredados en

nuevos sistemas

– Estandariza en un ambiente “abierto” y

comercial


Ventajas tácticas (1)

• Los objetos pueden ...

– representar cosas reales

– ser paralelos a nuestras

estructuras de

pensamiento

– estar organizados tal

como la gente ve al

mundo y a sus partes

componentes



• Los objetos son una

alternativa para una visión

del mundo alrededor de

las computadoras

• Los objetos permiten a los

modeladores,

desarrolladores, y usuarios

comunicarse y pensar con

la terminología del mundo

real



• Los sistemas son un reflejo

de los negocios

– Integración natural de las

aplicaciones existentes

• Compatibilidad interna y

externa, reutilización

– Datos y procedimientos del

negocio

– Reglas de negocios e

integridad de las

restricciones



• Manejo de diferencias

y cambios

– Colocan las reglas

divisionales/locales de

negocios en las

especializaciones

– Permanencia de las

definiciones, reglas y

datos corporativos en

lo general


Ventajas de negocios

• Integración de los

procesos de negocios

– Distribuye “flujos de

trabajo” = workflow

(objetos de procesos) y

recursos (objetos de

entidades) a diferentes

niveles

– Integra los negocios con los

clientes y distribuidores a

través de compartir los

objetos de negocios

• Ingeniería de los

procesos de negocios

– Plug-ins escalables que

integran los procesos de

negocios entre empresas

colaboradoras a través de

interfaces compartidas

– Integración inmediata de

componentes de

negocios


¿QUÉ ES UN OBJETO?

Un objeto es ...

¿Donde existen los objetos?

¿Por qué los objetos son diferentes?

¿Por qué los objetos son familiares?

Los objetos redefinen la modularidad

Los objetos son empaquetamiento

Los objetos son un paradigma


Un objeto es ... (1)

• Una representación de algo como si fuera una componente bien definida– Se enfoca a un único

concepto

– Captura hechos acerca del concepto

– Encierra hechos con procedimientos, reglas

– Presenta una interfaz bien definida

Atributos

Operaciones

Nombre

del objeto

Atributos:

Operaciones:


Un objeto es ... (2)

• Un paquete de datos,

procedimientos y

restricciones que representan

un concepto en

– el mundo de los negocios

– ambiente de computadoras

• Un módulo definido

alrededor de un dominio

conceptual en lugar de

estructuras de códigoProcedimientos

Restricciones

Datos

Nombre

del objeto

Atributos:

Operaciones:


¿Dónde existen los objetos?

• Los objetos son una representaciónen ...

– el mundo real (i.e., negocios)– computadoras (i.e., tecnología)

• Entonces los objetos existen en ...– el modelado , análisis y reingeniería de

negocios– Análisis y diseño de sistemas– Software

• Los objetos son construcciones tanto para el modelado como para el software

– Los objetos no son sólo una forma de programar

Procedimientos

Restricciones

Datos

Nombre:

silla

Atributos:Costo

Dimensiones

PesoOperaciones:ComprarVenderMover


¿Por qué los objetos son

diferentes?

• Sólo un conjunto de procedimientos y reglas actúan

sobre los datos– Control en la integridad de los datos

– Datos, procesos y reglas compartidos

• Todos los procedimientos, datos y reglas acerca del

sujeto están atados a un paquete bien definido e

integrado– Componentes de software

– Diseñar acorde a las especificaciones de las componentes

• La frontera del modulo es el sujeto, no el programa– Simplifica la reutilización


¿Por qué los objetos son

familiares?

• Los objetos integran conceptos familiares como ...– Procesos y control de procesos

– Procedimientos, actividades, tareas, acciones

– Datos

– Reglas, políticas, restricciones

– Relaciones

– Eventos, desencadenamientos, resultados

• Los objetos son módulos que representan conceptos simples y bien definidos del dominio


Los objetos redefinen la

modularidad

• La frontera del objeto determina su dominio– Separa el interior (el cómo) del

exterior (el qué) creando modularidad– Proporciona una interfaz bien definida

para otros objetos– Oculta la complejidad de la

implementación– Previene los conflictos en la

manipulación de atributos causados por procedimientos y reglas redundantes

• Los objetos son paquetes auto-contenidos

Procedimientos

Restricciones

Datos

Nombre:

silla

Atributos:Costo

Dimensiones



Los objetos son

empaquetamiento

• Los objetos se refieren al empaquetamiento– a nivel conceptual (de pensamiento)

– a nivel de implementación (software)

• Los objetos re-empaquetan los objetos existentes con nuevas características que hacen los conceptos existentes fáciles de utilizar– ¡Ojo! ... el empaquetamiento hace toda la

diferencia

– El nuevo empaquetamiento cambia el paradigma


Los objetos son un paradigma

• ¿Qué es un paradigma?– Un marco de referencia o un punto de vista bien

definido

– Una forma de visualizar el mundo en el cual están bien definidas sus propias perspectivas y consecuencias

• Los objetos son un paradigma porque ...– Cambian nuestro punto de vista sobre la

realidad para proporcionarnos una perspectiva totalmente diferente

• ... destacando diferentes enfoques (consecuencias)

• ... visualizando la realidad de una forma nueva


CONCEPTOS CLAVE Y

TERMINOLOGÍAEl pensamiento de objetos se basa en tipos

Las instancias almacenan datos

No todos los tipos tienen instancias

Clases abstractas

Clases concretas

Tipos + instancias = objetos

2 conceptos fundamentales

Generalización y especialización

¿Qué es jerarquía?

Propiedades de los objetos

Los objetos están activos

Herencia es un tipo de relación

Herencia múltiple vs. Herencia simple

Polimorfismo es un efecto colateral

Delegación es una relación

¿Por qué los “nuevos” términos?


El pensamiento de objetos se

basa en tipos

• Un tipo o clase describe un conjunto de objetos con las mismas propiedades– Los tipos se utilizan el modelado de

negocios– Las clases se utilizan en el

diseño/programación

• Define los procedimientos, atributos y restricciones de todos los objetos de ese tipo– Los métodos están definidos en la

clase– Las variables están definidas en la

clase

Procedimientos

Restricciones

Datos

Nombre:

silla

Atributos:Costo

Dimensiones



Las instancias almacenan datos

• Instancia = un miembro del tipo o clase

• Una clase puede tener varias instancias– Las instancias tienen diferentes

valores para sus atributos– Los datos se almacenan en las

instancias

• Todas las instancias de una clase– son del mismo tipo– tienen el mismo comportamiento– tienen los mismos atributos

Nombre:

silla

Atributos:Costo

Dimensiones


Clase:

silla

Atributos:Costo

Dimensiones


La punta del triángulo indica de donde provienen las operaciones y atributos


No todos los tipos tienen

instancias

• Los tipos de objetos existen por dos razones:– Para definir propiedades de otros tipos (i.e.,

especializaciones)

– Para crear instancias (i.e., registros en bases de datos)

– Así, se definen 2 tipos de tipos de objetos• Tipos abstractos: aquellos que se dan por definición

• Tipos concretos: aquellos que tiene instancias

– Los tipos abstractos son importantes en ...• Modelado de negocios y reingeniería de procesos en los

negocios

• Diseño de servidores

• Mapeo de tablas en base de datos

• Aplicaciones en análisis y diseño


Clases abstractas

• Las clases abstractas no tienen instancias

– Por ejemplo: integer, float, string

– Las clases abstractas se crean para ...

• Generalizar características

• Facilitar cambios

• Crear oportunidades de re-utilización

• Eliminar redundancia

– Comúnmente las clases abstractas son superclases en la jerarquía

• Definen propiedades en común para todas las subclases


Clases concretas

• Clases concretas pueden o tendrán instancias

– Por ejemplo: mobiliario

• Las clases concretas se crean para ...

– implementar un tipo de objetos

– reflejar diferencias

– crear instancias

• Comúnmente las clases concretas son subclases de una o mas clases abstractas. Así

– cumplen con las propiedades de la superclase

– agregar sus propias propiedades

– crear instancias de su tipo


Tipos + instancias = objetos

• Los tipos capturan la forma y carácter de lo que representan– Los tipos abstractos capturan las propiedades comunes

– Las especializaciones capturan las diferencias

• Cada instancia captura los valores reales de las propiedades de lo que representa

• Un objeto es un término que puede comprender tanto tipos como instancias. Comúnmente se utiliza cuando ...– no es necesario distinguir entre las clases y la instancia

– se refiere a un concepto de la realidad


2 conceptos fundamentales

• Encapsulamiento– La única forma de interactuar

con los datos es a través de un conjunto de procedimientos llamados servicios o métodos

– Proporciona el empaquetamiento que hace que el objeto se comporte como tal

• Especialización– Modificable para nuevos usos y

sin ningún cambio al objeto original

– Basados en tipos de jerarquías

Procedimientos =

servicios o

métodos

Datos

Nombre:

silla

Atributos:Costo

Dimensiones



Generalización y especialización

• La generalización contiene todas

las propiedades comunes

– Padre es más abstracto

• La especialización contiene la

diferencia en las propiedades

– Hijo es más concreto

• Cada especialización sirve para

un propósito específico

• Se puede organizar en una

jerarquía o superjerarquía


¿Qué es jerarquía? (1)

• Una estructura de especialización donde el hijo puede tener al menos uno y sólo un padre– La estructura resultante es un

árbol

• La jerarquía facilita la separación de lo general de lo específico– Las hojas del árbol representan

conceptos más especializados que los nodos superiores

Cuentanombre, dirección,

estado, balance,

fecha de apertura,

fecha de cierre ...

sacar balance,

depositar, pedir

préstamo

Cuenta de

cheques

balance, balance mínimo, etc.

sacar balance,

depositar, pedir

préstamo

Cuenta de

ahorros

balance, balance mínimo, tasa de interés, etc.

sacar balance,

depositar, pedir

préstamo


¿Qué es jerarquía? (2)

• Se pueden hacer objetos de

otros objetos

• Esto se conoce como

agregación

• El comportamiento del objeto

más grande se define por el

comportamiento de sus partes

componentes, separadamente y

en conjunción con el otro

derecho o izquierdo

Pie

patea

Mano

derecha o izquierda

agarra, toma, pasa por atrás, lanza

Malabarista

El diamante indica que un objeto está

hecho de otros objetos. El número

indica ´la cantidad de componentes

2 2


Propiedades de los objetos

• Comportamiento, servicios, métodos

– Los procedimientos o funcionalidad que encapsula un tipo

• Atributos

– Variables o estructura de datos interna para el tipo de objetos

• Protocolo

– Como el objeto presenta un servicio al exterior

• Interacción, mensaje

– Un objeto solicita un servicio a ser ejecutado por otro objeto

• Relación

– Referencias estáticas de un objeto con otro

– Asociaciones estructurales entre padre e hijo


Los objetos están activos

• Los objetos mandan mensajes para obtener el trabajo realizado por otros objetos

• Cualquier mensaje solicita un servicio

• El receptor exhibe su comportamiento en respuesta al mensaje

• El formato del mensaje es a través de un protocolo

• El intercambio total es una interacción

Solicitante

(cliente)

Receptor

(servidor)

Mensaje


Herencia es un tipo de relación

• Es una forma de generalización y especialización– Es una relación– Es apropiada para el diseño y discusiones de

implementación

• Es un mecanismo para adquirir propiedades– aísla las propiedades comunes en el padre,

llamado superclase– aísla las diferencias en el hijo, llamado subclase

• Refleja la generalización del mundo real y los tipos de jerarquías

• Agrega propiedades a través de tipos de especialización


Herencia simple vs. Herencia

múltiple

• Herencia simple: las propiedades adquiridas

provienen de un sólo padre

• Herencia múltiple: propiedades adquiridas de

más de un padre y se puede diferenciar o

seleccionar por origen


Polimorfismo es un efecto

colateral

• Polimórfico significa “muchas formas”– Describe cómo un comportamiento cambia cuando

se escala la herencia de la clase

– Describe cómo un simple comportamiento puede evocar diferentes consecuencias en una especialización más que en la generalización

• Ejemplo: la operación “add” se puede utilizar de la siguiente forma add_line_item, add_to_balance, all_new_employee

• Polimorfismo es un resultado de “generalización y especialización” cuando se implementa por herencia


Delegación es una relación

• Delegación es una forma de generalización y especialización– Actúa como (o toma el papel de) una relación– Delegación es especialización por liberación de

trabajo

• Es un mecanismo para adquirir propiedades– aísla las propiedades comunes en el padre– aísla diferencias en el hijo– no aplica con términos de superclase y subclase

• Refleja un comportamiento del mundo real• Agrega propiedades a través del comportamiento


¿Por qué los “nuevos”

términos?

• El pensamiento de objetos se enfoca– al entendimiento de las cosas– su contexto y sus fronteras– su asociación con otras cosas en su contexto

• Es necesario un lenguaje para expresar esta forma de pensar– Los modelos convencionales del lenguaje pueden

expresar algunas partes– El diseño/programación convencionales pueden

expresar algunas partes– Los objetos juntan las partes– Los objetos conectan el pensamiento de negocios con

la programación


CATEGORIZANDO A LOS

OBJETOS

Categorías de objetos

Objetos de tecnología

¿Por qué objetos de tecnología?

Objetos de aplicaciones

Objetos de negocios

¿Por qué objetos de negocios?


Categorías de objetos (1)

• Los objetos están organizados 3 categorías

– Objetos de tecnología

– Objetos de aplicaciones

– Objetos de negocios

• Cada categoría es una subclase abstracta de objetos

Clase de objetos

Objetos de

aplicación

Objetos de

negocios

Objetos de

tecnología


Categorías de objetos(2)

• Cada una sirve a un propósito diferente en

los negocios y la tecnología de

información (TI)

• Cada una emerge de un proceso específico

de TI

• Reutilización de cada una requiere de

planeación y organización


Objetos de tecnología

• Un modelo o paquete de software utilizado en la infraestructura de las tecnologías de información y representando un simple concepto tecnológico

• Una forma de organizar la tecnología en una arquitectura estándar basada en partes comerciales y propias

• Utilizada para construir objetos de negocios, aplicaciones, y servicios de sistemas


¿Por qué objetos de tecnología?

• Esta infraestructura tecnológica es un ensamblador para todas las aplicaciones de negocios y objetos de negocios– Proporciona partes estándar de fácil

ensamblaje– Aísla el ambiente de computación de las

aplicaciones y objetos de negocios– Hace todas las aplicaciones mas

consistentes, fáciles de aprender y dar mantenimiento

– Reduce los costos de diseño/programación y tiempo en partes pre-construidas


Objetos de aplicaciones

• Herramientas de negocios compradas o a la medida para ejecutar tareas de negocios específicos o presentar información

• Ensambladas a partir de código de programas y objetos de tecnología

• Clientes de los servicios de objetos de negocios

• Presentan los servicios en capas, tales como ordenes de entrada, mantenimiento de bases de datos, facturación, y procesamiento de requisiciones


Objetos de negocios

• Un modelo o paquete de software de procesos

de negocios, políticas y controles alrededor de

datos relacionado con un sólo concepto

• Una forma de organizar los datos correctos y los

procedimientos correctos en el lugar correcto

• Independiente de las aplicaciones

• Utilizados en la empresa para representar

conceptos compartidos de negocios tales como

clientes, órdenes, y productos


¿Por qué objetos de negocios? (1)

• Administra las diferencias y cambios en las reglas de negocios– Colocan las reglas de negocios divisionales/locales

en las especializaciones– Conservan las definiciones corporativas, reglas de

negocios y datos en la generalización

• Ayudan a la reingeniería de procesos de negocios y a los aspectos relacionados– El método estructurado tradicional y orientado a

objetos tienen grandes diferencias– Las diferencias son caras a menos que produzcan

insumos


¿Por qué objetos de negocios? (2)

• Datos, reglas, administración de procesos– Definiciones compartidas

de los conceptos fundamentales de negocios

– Procedimientos compartidos de datos y negocios

– Reglas compartidas de negocios e integridad de las restricciones

• Es un mecanismo de sistemas para reflejar los negocios– Utilizando aplicaciones que

comparten los objetos de negocios se puede romper con esquemas obsoletos

– Integra los sistemas heredados en un ambiente de objetos de negocios

– Genera estrategias consistentes de negocios, procesos, datos y definiciones en la empresa


PENSAMIENTO DE OBJETOS

Pensamiento de objetos efectivo

El pensamiento de negocios está relacionado

con ...

Premisas para el pensamiento de objetos

Patrones de negocios

Utilización de los patrones de negocios

El inicio del pensamiento de negocios


Pensamiento de objetos efectivo

• El pensamiento de objetos efectivo ...– Inicia en el nivel de la

ubicación espacial del problema (i.e., objetos de negocios)

– Se traslada a los servidores de software compartidos (i.e., marcos de objetos de negocios = business object frameworks = BOF)

– Se lleva a través del análisis de las aplicaciones (i.e., análisis orientado a objetos = AOO)

– Se refleja en el diseño de la aplicación (i.e., diseño orientado a objetos = DOO)

– Y se ejecuta en software (i.e., programación orientada a objetos = POO)

• Nota: POO no es un requisito para el pensamiento de objetos– Pero la POO hace posible la

realización del pensamiento de objetos en software


El pensamiento de objetos está

relacionado con ... (1)

• Ingeniería de negocios

– Una reingeniería de procesos de negocios (BPR) y una mejora sustancial de los mismos es posible si se utilizan objetos de negocios para modelarlos y evaluarlos

• Rediseña la infraestructura para la implementación

– Mensajes a través de middleware que permiten a los objetos de negocios “simular” las actividades de negocios, datos almacenados y procedimientos activos

Objeto de

negocios


El pensamiento de objetos está

relacionado con ... (2)

• Rediseño de las aplicaciones

– Las aplicaciones se convierten en controladores útiles para controlar servidores compartidos de objetos de negocios (todo vía el middleware)

• Aplica el pensamiento de empaquetado en cada paso


Premisas para el pensamiento de

objetos

• Los negocios son más similares que disimilares– Los negocios son muy parecidos en un 80% en su

estructura, procesos, eventos

– La competitividad es sólo el 5% del modelo de negocios

– Las diferencias tácticas e industriales corresponden al 5%

• Si se capturan las similitudes de conexión y utilización de los objetos, entonces se puede– Especializarlos una y otra vez para diferentes usos

– Reutilizarlos de diferentes formas


Patrones de negocios

• Una forma de resolver problemas que utiliza prototipos– guías genéricas de diseño,

arquetipos, plantillas

• Colección de objetos y asociaciones de negocios que capturan un tema recurrente– Las asociaciones pueden

ser interacciones, relaciones o grupos

• Sub-ensamblaje de negocios pre-fabricados– Ensambla un conjunto

de objetos y sus relaciones en un módulo

• Son una forma poderosa de iniciar el pensamiento de objetos en el nivel de los negocios


Utilización de los patrones de

negocios

• Se pueden especializar acorde a las necesidades de los negocios– Esto implica reutilización en diferentes áreas de los

negocios, siempre y cuando exista una base común

• Eliminan la necesidad de la reinvención– Las arquitecturas de “conectar y usar” los requieren

para trabajar con modelos y aplicaciones de negocios

• Los sistemas son más fáciles de desarrollar para un negocio bien definido– Los patrones se enfocan al pensamiento de negocios,

haciendo el proceso de definición menos frustrante, más concreto


El inicio del pensamiento de

negocios

• El pensamiento de objetos efectivo inicia con los

negocios– Las empresas enfocadas a los lenguajes de programación

normalmente fallan en la obtención de beneficios

substanciales de la tecnología de objetos

– Aquellas que inician con las aplicaciones normalmente desean

tener modelo de objetos de la empresa para su segundo

proyecto

– Los negocios que inician con objetos de negocios pueden

relacionar la estrategia de negocios y la actividad operacional

con las soluciones de software• Los negocios dirigen al software

• El software sirve a los negocios

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