Evolucion de la programacion
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Este documento presenta una revisión histórica del paradigma de programación orientada a objetos, comparando lenguajes OO y clasificando metodologías OO. Explica que la POO surgió de ideas como simulación de sistemas, sistemas operativos, abstracción de datos e inteligencia artificial, definiendo objetos como entidades lógicas o físicas autocontenidas. También describe características clave de la POO como herencia, encapsulamiento y mensajes, y compara lenguajes pioneros como Simula, Smalltalk, C++
Evolucion de la programacion
- 1. ´ ´ Evolucion de la Programacion Orientada a Objetos Dr. Luis Gerardo de la Fraga Departamento de Computaci´n o Cinvestav Correo-e: fraga@cs.cinvestav.mx 7 de diciembre de 2006 Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 1/32
- 2. ´ 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 Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 2/32
- 3. Contenido Introducci´n o Antecedentes de la programaci´n OO o Caracter´ ısticas del modelo OO Comparaci´n entre lenguajes OO o Clasificaci´n de los metodolog´ OO o ıas Los lenguajes de muy alto nivel ¿Cu´l es el mejor paradigma? a Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 3/32
- 4. ´ Introduccion (1/3) La programaci´n OO empez´ hace 30 a˜os o o n En los 1990s se increment´ dram´ticamente la demanda para o a sistemas de software OO, por la promesa en la revoluci´n 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. Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 4/32
- 5. ´ 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. Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 5/32
- 6. ´ 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 Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 6/32
- 7. 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 Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 7/32
- 8. 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 Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 8/32
- 9. Caracter´ ısticas OO se define por herencia, encapsulaci´n, m´todos y o e mensajes, como en Smalltalk. OO se define encapsulaci´n, abstracci´n de datos, m´todos, o o e mensajes, herencia y vinculaci´n 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 aut´nomas que tienen un estado y responden a mensajes. Las o clases agrupan los objetos por sus atributos y operaciones. Todas tienen el com´n de usar objetos como una u encapsulaci´n para proteger los datos con todas las o operaciones legales que actuan sobre esa informaci´n oculta. o Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 9/32
- 10. ´ 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 Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 10/32
- 11. ´ Comparacion entre lenguajes OO (2/4) 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 est´n compuestos de de una colecci´n de variables a o que representan alg´n dato y un conjunto de procedimientos que u manipulan esas variables. Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 11/32
- 12. ´ Comparacion entre lenguajes OO (3/4) 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 Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 12/32
- 13. 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. Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 13/32
- 14. Clasificacion de los metodolog´ OO (2/6) ´ ıas Descomposici´n funcional: o Dise˜o Estructural, Refinamiento por Pasos. n Enf´sis en datos, m´s que en funciones: a a Programaci´n Estructurada, Modelo Entidad-Relaci´n 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 Dise˜o. a ıa n Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 14/32
- 15. Clasificacion de los metodolog´ OO (3/6) ´ ıas Desarrollo estructural: An´lisis estructural, dise˜o estructural y programaci´n a n o estructurada. Aplicar primero el dise˜o estructural y luego la proximaci´n n o orientada a objetos resulta en problemas dado que no se puede mapear apropiadamente las funciones en objetos. Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 15/32
- 16. Clasificacion de los metodolog´ OO (4/6) ´ ıas Metodolog´ “orientadas a objetos”: ıas Adaptaci´n: mezclar una aproximaci´n orientada a objetos o o con una metodolog´ bien conocida de desarrollo estructural. ıa Asimilaci´n: 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. Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 16/32
- 17. Clasificacion de los metodolog´ OO (5/6) ´ 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 Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 17/32
- 18. Clasificacion de los metodolog´ OO (6/6) ´ 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. Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 18/32
- 19. 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 Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 19/32
- 20. 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 Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 20/32
- 21. ´ ¿Cual es el mejor paradigma? Procedural Orientado a objetos Alto nivel Deben conocerse y dominarse todos los paradigmas Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 21/32
- 22. Realizaciones Los lenguajes de alto nivel pueden usar en programas cortos, de r´pido desarrollo, que se ejecutar´n unas pocas veces. a a Tambi´n en programas para tratamientos de textos. e Los procedurales en programas peque˜os donde queremos n muy alta eficiencia. OO debe usarse en grandes proyectos de software donde se tiene una clara identificaci´n de los objetos. Para realizar o interfaces de usuario. Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 22/32
- 23. ´ Interfaces graficas con Qt Ventana principal Widgets Ventana de dibujo Evento de ratón Evento de teclado Evento de reloj Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 23/32
- 24. 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? Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 24/32
- 25. Aplicaci´n o Comparaci´n o Raz´n de o Raz´n de o c´digo o esfuerzo Aplicaci´n de base o Ver. C++: 2 meses: 60 de datos Ver. TCL: 1 d´ ıa Instalaci´n y prue- o Aplicaci´n de prueba en C: o 47 22 ba de un sistema de 272,000 lineas, 120 meses, c´mputo o Aplicaci´n C FIS: 90,000 o lineas, 60 meses. Versi´n o Tcl/Perl: 7,700 lineas, 8 meses Biblioteca de base Versi´n en C++: 2-3 meses o 8-12 de datos Versi´n Tcl: 1 semana o Escaner de seguri- Versi´n en C: 3,000 lineas, o 10 dad: Ver. Tcl: 300 lineas Simulador e interfaz Versi´n en Java: 3,400 li- o 2 3-4 neas, 3-4 semanas, Versi´no en Tcl: 1,600 lineas, < 1 se- mana Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 25/32
- 26. Modelos del sistema SMC Diagrama general de casos de uso Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 26/32
- 27. Diagrama de estados de un art´ ıculo Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 27/32
- 28. ˜ Diseno Diagrama de subsistemas Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 28/32
- 29. Implementacion: Disposicion f´ ´ ´ ısica de los archivos Disposici´n f´ o ısica de los archivos Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 29/32
- 30. Conclusiones La programaci´n OO tuvo un crecimiento muy grande en los 1990s o Aunque todav´ se debate los beneficios de OO, a treinta a˜os de su ıa n invenci´n, OO todav´ seguir´ us´ndose o ıa a a Para usar OO deben aplicarse las t´cnicas de Ingenier´ de Software. e ıa Deben dominarse los tres paradigmas: alto nivel, OO, procedural. Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 30/32
- 31. 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. Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 31/32
- 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 Dr. Luis Gerardo de la Fraga Cinvestav Evoluci´n de la Programaci´n Orientada a Objetos o o 32/32