UML and Classen example

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UML

Antes de ponernos con el ejemplo voy a explicar muy rápido lo que es UML. Es cómo se diseñan los programas e indica que clases hay, como son, y como se relacionan las clases entre sí, indicando si una clase es abstracta, que clases son las hijas, si una función necesita crear un objeto de otra clase, o si en vez de una variable en una clase tenemos un objeto de otra clase … (recuerda que el objetivo de una clase es encapsular información. Si quisieramos hacer una clase DNI, esa clase tendría un objeto de la clase Persona que encapsula los datos de esa persona, luego la clase DNI incluirá la fecha de expedición y mas cosas propias del DNI, pero no de la persona porque se eso de encarga la otra clase).

Aquí puedes ver todos los ejemplos que hemos hecho hasta ahora.

A la izquierda tienes la definición normal de una clase con ejemplos de cómo poner las variables y las funciones. Solo veo aclarar que aquí el tipo de la función o de la clase se pone al final mientras que en el código va antes.

Luego en vehículo tenemos el ejemplo de polimorfismo que hemos puesto. Fijate que las funciones abstractas se escriben inclinadas. Que una clase hereda de otra se especifica con esa flecha.

Finalmente a la derecha esta el ejemplo de la persona con el DNI. Como el DNI contiene una Persona, se llama composición y se especifica con el simbolo de la linea con el rombo negro.

Para empezar esta bien con esto. Hay más cosas que saber (como cuando una clase solo necesita a otra para una sola función y no esta compuesta por ella [es igual que la composición, pero el rombo esta en blanco]).

Lo que falta lo veremos más adelante en el ejemplo.

Ejemplo:

Vamos a realizar el siguiente programita:

En este programa nos basamos en el ejemplo anterior de los vehículos. Creamos una clase principal (llamada aplicación), que tendrá objetos de la clase Persona (Los numeros sobre la linea significan que cada objeto de la clase persona pertenecen solo a 1 aplicación, y que una aplicación puede tener de 0 a muchas personas)

La clase Persona es abstracta, y las clases cartero y panadero heredan de ella (son una especialización de Persona). Las funciones que se llaman igual que la clase se llaman constructores y se usan para dar los valores iniciales a la clase.

Vamos a añadir una función mostrarDatos() que devuelve los valores de la persona como un texto (lo que hicimos en el capitulo anterior en la función main() ). Y esta vez vamos a hacer algo un poco distinto: Al calcular la edad vamos a coger la fecha actual en el ordenador. Para ello, usaremos una función que incorpora Java que nos permite recibir la fecha, y esa fecha convertirla en un numero.

Vamos a ello. Para empezar, mostramos la clase Persona:

//Mostrar clase Persona acabada

De este código solo hay dos cosas que quizás no entiendas:

1_ Las funciones abstractas tienen que llevar el texto abstract al inicio. Y al haber una función abstracta la clase es abstracta: No se pueden crear objetos de esta clase directamente, si no objetos hijos.

2_ Al coger el año del orenador usamos la clase „Calendar“ de Java. Para ello se pone en la parte de arriba del todo „import Java.util.Calendar“. Luego se usa de la forma que se muestra: Se coge una instancia de la clase (Eso es porque es un Singelton. No te preocupes, es un patrón de diseño que veremos en el siguiente capítulo). Cuando tenemos la instancia, llamamos a la función get, que nos devolverá un valor. Le decimos que el valor que queremos es el año.

El código del calendario se puede mostrar así para hacerlo más fácil de leer:

Calendar cal = Calendar.getInstance();

int anyo = cal.get(Calendar.YEAR);

Ahora veamos las clases hijas:

// Codigo clase Panadero

//Codigo clase Cartero

Como estas clases heredan de Persona, se pone al principio que „extienden“ esta clase. Para específicar la función trabajar hay que poner antes el „@Override“ para indicar al programa que es la misma función que hay en Persona, pero que la estas modificando. Esto se hace también si quieres modificar en la clase actual alguna función de la clase padre.

Cuando en estas clases se usa „super“ se llama a la clase padre. En este caso se usa en los constructores para pasarle los datos iniciales, y para llamar a la función coger datos. Una persona te da los datos, que luego los usa el carpintero o el panadero para decirte su profesión.

Finalmente vamos a escribir la clase principal. Creamos una función que le dice a la persona que trabaje (para que nos diga que oficio tiene y sus datos), y luego en la función main creamos un panadero y un cartero. Como queremos cambiar de uno a otro sin problemas para usar los beneficios del polimorfismo, usamos la clase Persona para crearlos.

En total, tiene que quedar así:

En println estamos usando un texto raro. El „\n“… ¿Que significa? Que añadimos manualmente un salto de linea mas. Con esto hacemos el resultado más fácil de leer. Así. El texto del final con este ejemplo debe ser:
run:

Creamos la primera persona y la mostramos

Nombre: Pepe. Telefono: 1. Año de nacimiento: 1986. Edad: 29

Soy carpintero y corto madera

Creamos la segunda persona

Nombre: Jorge. Telefono: 2. Año de nacimiento: 1991. Edad: 24

Soy panadero y hago pan

BUILD SUCCESSFUL (total time: 0 seconds)

Classes, Inheritance and polymorphism

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Clases, herencia y polimorfismo

Ahora que ya sabes las bases de programación, vamos a ver un paso más avanzado. Primero vamos a aclarar los conceptos de clase, herencia y polimorfismo. Luego, veremos UML para explicar el ejemplo que vamos a hacer (UML es una forma de representar mediante gráficos un conjunto de clases y su relacción entre ellas), y finalmente haremos el ejemplo.

Clases:

Como dijimos en el capitulo anterior, una clase es una colección de variables y funciones que indica como serán los objetos que se hagan de ella. Sería un molde de repostería del que sacamos los distintos objetos-pasteles. El ejemplo sería que tenemos la clase persona, que se compone de las variables fecha de nacimiento, telefono y nombre, y la función de calcular la edad. Y de esa clase podremos hacer varios objetos. Por ejemplo:

  1. Nombre= PericoFecha nacimiento = 1991

    Telefono = 11111111

  2. Nombre= FulanoFecha nacimiento = 1977

    Telefono = 2222222

  3. Nombre= FulanoFecha nacimiento = 1977

    Telefono = 2222222

¿Los dos objetos del final son iguales? No, tienen el mismo valor, pero están alojados en distintos puntos de la memoria y se tratan como dos objetos diferentes. Es como si tienes una variable numerica llamada X con el valor 5 y otra variable numérica llamada Y con el valor 5. No son la misma variable, pero tienen el mismo valor.

El objetivo de las clases es agrupar variables y funciones en grupos lógicos (como la citada persona) pero también encapsular esa información. Por ejemplo, imagina que tenemos otra clase llamada DNI. Esa clase puede tener las mismas variables y funciones que una persona. Entonces… ¿Para que hacer la clase persona? Pues porque así en vez de tener en la clase DNI las variables de la persona y las variables del dni (como material de fabricación, fecha de expedición, tamaño…), puede tener un objeto de la clase persona y luego el resto de variables propias del DNI, y si la clase persona tiene datos que son privados, la clase DNI no podrá acceder a ellos. Los datos de la persona estan encapsulados en su clase. Y el código final es más fácil de leer al reducir la función de calcular la edad, nombre, telefono y fecha de nacimiento a solo crear un objeto y llamar a las partes necesarias. Esto último lo verás en el ejemplo al final.

Herencia:

Una vez que tienes una clase lista y terminada, y tienes que crear una nueva clase que comparte muchas cosas en común, es posible crear una clase con las cosas que tienen ambas clases en común y hacer que estas dos clases hereden de la clase „padre“ (la que tiene las cosas en común) y en las clases „hijas“ se pondrán las cosas específicas de cada una.

Un ejemplo típico es decir que tenemos la clase “Coche“, con su depósito, puertas, tamaño, etc… ¿Que pasa si queremos hacer la clase „Motocicleta“? Para empezar no tiene puertas…

La solución es crear una clase padre que podríamos llamar „vehiculo“, que tiene las variables comunes como el depósito, el tamaño, etc. De esa clase heredarán las clases „Coche“ (que añade la variable numero de puertas y maletero) y la clase „Motocicleta“ que añade cilindrada y tipo de carnet.

Polimorfismo:

El polimorfismo es un paso más allá de la herencia. Quiere decir que si creamos un objeto del tipo vehiculo, podemos asignarle un coche o una moto. Por desgracia, el ejemplo pasado no nos sirve sin mas, hace falta hacer un par de cambios:

  • La clase padre tiene que ser abstracta. Esto quiere decir que por lo menos una función no tiene nada de código dentro. Luego lo vemos en el ejemplo.
  • Las clases hijas son las que se encargarán de darle el código.

Para que pueda funcionar, vamos a añadir una función a la clase vehiculo llamada „avanzar“. Esta función será abstracta. No tiene código dentro y se declararía asi:

public abstract void avanzar();

Recuerda del capítulo anterior: Esta función sería publica, se puede llamar. No es estática como la del capítulo anterior, por lo que hace falta crear un objeto de una clase hija (las clases abstractas no pueden tener objetos) para acceder a la función. Indicamos que es abstracta con „abstract“, la función se llama „avanzar“, y como no tenemos código ponemos el punto y coma al final.

Luego las clases hijas tendrían por ejemplo en la moto:

@override

public void avanzar(){

System.out.println(„giro el puño de aceleración“);

}

Mientas en el coche tendría:

@override

public void avanzar(){

System.out.println(„piso el pedal de aceleración“);

}

El @override indica al programa que estas reescribiendo una función de la clase padre. Esto se puede hacer también en herencia.

Finalmente, cuando vaya a usar uno u otro, pondré en la función main algo como:

vehiculo veh = new moto();

veh.avanzar();

veh = new coche();

veh.avanzar();

Vaya, aquí es la primera vez que hemos creado un objeto y no te he hablado todavía de los constructores de objeto. Eso lo explico en el ejemplo más adelante. Con esto te digo que el resultado es:

giro el puño de aceleración

piso el pedal de aceleración

Has creado un solo objeto, que has hecho que sea una moto, y luego un coche, y usando la misma función tiene resultados distintos. Esto es bueno para mantener el código, dar una jerarquía mejor, y dar un patrón de comportamiento a las clases hijas (porque si solo hubiera herencia, al ser funciones que hacen distintas cosas no las veríamos como algo común para la clase padre, y podrían llamarse de forma distinta y no se podría automatizar el avanzar independientemente de si es un coche o una moto)

Your first program


Fatal error: Uncaught Error: Call to a member function id() on array in /homepages/4/d506406580/htdocs/web_principal/wp-content/plugins/crayon-syntax-highlighter/crayon_formatter.class.php:36 Stack trace: #0 /homepages/4/d506406580/htdocs/web_principal/wp-content/plugins/crayon-syntax-highlighter/crayon_formatter.class.php(538): CrayonFormatter::format_code('', Array, Object(CrayonHighlighter)) #1 [internal function]: CrayonFormatter::delim_to_internal(Array) #2 /homepages/4/d506406580/htdocs/web_principal/wp-content/plugins/crayon-syntax-highlighter/crayon_formatter.class.php(516): preg_replace_callback('#()#msi', 'CrayonFormatter...', 'String name = "...') #3 /homepages/4/d506406580/htdocs/web_principal/wp-content/plugins/crayon-syntax-highlighter/crayon_highlighter.class.php(166): CrayonFormatter::format_mixed_code('String name = "...', Object(CrayonLang), Object(CrayonHighlighter)) #4 /homepages/4/d506406580/htdocs/web_principal/wp-content/plugins/crayon-syntax-highlighter/crayon_highlighter.class.php(186): CrayonHigh in /homepages/4/d506406580/htdocs/web_principal/wp-content/plugins/crayon-syntax-highlighter/crayon_formatter.class.php on line 36