Programación Orientada a Objetos para Python

PROGRAMACIÓN ORIENTADA A
OBJETOS

Particularidades de OOP en Python
● Todo es un objeto, incluyendo los tipos y clases.
● Permite herencia múltiple.
● No existen métodos ni atributos privados.
● Los atributos pueden ser modificados directamente.
● Permite "monkey patching".
● Permite "duck typing".
● Permite la sobrecarga de operadores.
● Permite la creación de nuevos tipos de datos.

Clases y objetos
● Las clases son prototipos a partir de los cuales
pueden crearse objetos que adquieren las
propiedades, características y
comportamientos definidos por las clases.
● A la creación de un objeto a partir de una clase,
se le llama "instanciar".
● Todos los elementos de Python son instancias
de al menos una clase.

object
Todo, incluyendo las clases y tipos de Python
son instancias de object.
Para corroborar si un objeto es instancia de unas
clase se utiliza la función isinstance().

Definición de una clase
● Para definir una clase se utiliza la expresión class.
●
● Con la sintaxis anterior, la clase nueva "hereda" los
métodos y atributos de object.
class <ClaseNueva>(object):
...
...
...

Convención para nombres de clases
● Según la PEP-8, las clases deben utilizar mayúsculas al
principio de cada palabra que conforma su nombre
(conocidas como CapWords o CamelCase).
● No se deben usar caracteres especiales.
● Las clases de uso interno pueden ser precedidas por un
guión bajo.
● Algunos ejemplos:
● ClaseBasica
● CalculoNumerico
● _ManejodeMemoria
● Figura

Creación de una clase básica

Clases de viejo estilo
● Hasta la versión 2.1 de Python, las clases y los tipos
eran entidades distintas y las clases se definían de la
siguiente forma:
● Por motivos de compatibilidad con versiones
anteriores, esta sintaxis está aún permitida en las
versiones más recientes de Python 2, pero no
corresponde al "nuevo estilo" de clases en el que
clases y tipos son iguales.
● Python 3 ya no soporta al viejo estilo, por lo que la
sintaxis descrita crea un objeto que "hereda" a object
sin necesidad de especificarlo.
class <ClaseNueva>:
...
...

Clases de viejo estilo en Python 2

Definición de clases en Python 3

Instanciamiento de un objeto a partir
de una clase
● Para instanciar un objeto a partir de una clase
se utiliza el operador de asignación "=".
● El objeto instanciado es ligado al nombre en el
espacio de nombres.
● Es posible crear objetos dentro de un objeto, tal
como es el caso de las listas.
● Cada objeto tiene su propio identificador
interno, el cual puede ser consultado con la
función id().

Instanciamiento de un objeto a partir
de una clase

Instanciamiento de objetos dentro
de un objeto

Atributos y métodos
● Un objeto cuenta con elementos que almacenan
datos y otros que ejecutan acciones.
● A los elementos que almacenan datos dentro de
un objeto se les denomina "atributos".
● A las piezas de código que realizan ciertas tareas
inherentes del objeto se conocen como "métodos".
<objeto>.<atributo>
<objeto>.<atributo>(<parámetros>)

Ejemplo de atributos y métodos
● Los objetos de tipo complex cuentan con los atributos
real e imag, los cuales contienen los componentes
reales e imaginarios del número correspondientemente.
● Además, dichos objetos cuentan con el método
conjugate(), el cual regresa el número conjugado del
objeto.

Nombres de atributos y métodos
● Sin guiones, son atributos normales.
● dibuja, superficie, desp_datos(),
● Encerrados entre dobles guiones bajos son
atributos especiales.
● __init__(), __name__, __del__(), __doc__
● Con dobles guiones bajos al principio son
atributos "escondidos".
● __privado, __no_tocar

Definición de atributos
● Un atributo se define de la siguiente manera:
class <Clase>(object):
...
<nombre> = <contenido>
...

Uso de atributos
● En Python es posible modificar el atributo de un
objeto sin necesidad de acceder a éste por medio de
un método.
● Lo único que se requiere para modificar un atributo
es un operador de asignación.

Atributos de clase
● Al igual que los objetos, es posible modificar un
atributo de clase con el operador de identidad.
● Al modificar el atributo de clase, el dato
modificado se reflejará en los atributos de los
objetos instanciados que no hayan modificado
dicho atributo.

Adición de atributos a los objetos

Definición de métodos
● La única diferencia sintáctica entre la
definición de un método y la definición de una
función es que el primer parámetro del método
por convención debe ser el nombre "self".
...
...
def <nombre>(self, <argumentos>):
...
...
...
...

Ámbito de los métodos
● Los métodos cuentan con un espacio de
nombres propio.
● En caso de no encontrar un nombre en su
ámbito local, buscará en el ámbito superior
hasta encontrar alguna coincidencia.
● Los métodos pueden acceder y crear atributos
dentro del objeto al que pertencen,
anteponiendo la palabra self y el operador de
atributo "." antes del nombre del atributo en
cuestión.

Métodos especiales
● Las clases en Python cuentan con múltiples
métodos especiales , los cuales se encuentran
entre dobles guiones bajos __<metodo>__()
● Los métodos especiales más utilizados son
__init__() y __del__()
● El método __init__() se ejecuta tan pronto como
un objeto de una clase es instanciado.
● El método __del__() se ejecuta cuando un objeto
es desechado.

El método __init__()
● El método __init__() es un método especial, el cual
se ejecuta al momento de instanciar un objeto.
● El comportamiento de __init__() es muy similar a
los "constructores" en otros lenguajes.
● Los argumentos que se utilizan en la definición de
__init__() corresponden a los parámetros que se
deben ingresar al instanciar un objeto.

El método __del__()
● El método __del__() es un método especial, el cual
se ejecuta al momento de que un objeto es
descartado por el intérprete.
● El comportamiento de __del__() es muy similar a
los "constructores" en otros lenguajes.

El script init_y_del.py ejecutado en
terminal

El script init_y_del.py importado

Decoradores
● Un decorador en Python permite modificar de forma
dinámica a una función o un método mediante otra
función.
● El funcionamiento detallado de los decoradores
queda fuera de los alcances de este curso.
● Para invocar un decorador se utiliza el signo de
arroba (@).
● Los decoradores en Python son discutidos y
definidos en el PEP-318.
http://www.python.org/dev/peps/pep-0318/

Métodos de clase y métodos estáticos
● En ciertas ocasiones es necesario contar con
métodos que interactúen con elementos de la clase
de la cual el objeto es instanciado.
● Python permite definir métodos de clase y métodos
dinámicos.

Métodos de clase
● Los métodos de clase son aquellos que están
ligados directamente con los atributos definidos en
la clase que los contiene.
● Para definir un método de clase se utiliza el
decorador @classmethod y por convención se utiliza
cls como argumento inicial en lugar de self.
● Del mismo modo, los métodos de clase utilizan el
prefijo cls para referirse a los atributos de la clase.
...
...
@classmethod
def <metodo>(cls, <argumentos>):
...
...

Métodos estáticos
● Los métodos estáticos hacen referencia a las instancias y
métodos de una clase.
● Para definir un método estático se utiliza el decorador
@staticmethod y no utiliza ningún argumento inicial.
● Al no utilizar self, los métodos estáticos no pueden
interactuar con los atributos y métodos de la instancia.
● Para referirse a los elementos de la clase, se debe utilizar
el nombre de la clase como prefijo.
...
...
@staticmethod
def <metodo>(<argumentos>):
...
...

Estado de un objeto
● Al conjunto de datos y objetos relacionados con un
objeto en un momento dado, se le conoce como
"estado".
● Un objeto puede tener múltiples estados a lo largo
de su existencia conforme se relaciona con su
entorno y otros objetos.

Interfaces
● La manera en que los métodos de un objeto pueden
ser accedidos por otros objetos se conoce como
"interfaz".
● Una interfaz bien definida permite a objetos de
distinta índole interactuar entre sí de forma modular.
● La interfaz define el modo en que los objetos
intercambian información.

Implementaciones
● Una implementación corresponde al mecanismo
interno que se desencadena en un método cuando
éste es invocado.
● Las implementaciones procesan las entradas
proveniente de las interfaces y actúan en
consecuencia ya sea:
● Modificando el estado del objeto.
● Transfiriendo la información resultante del proceso
interno a través de la interfase.

Encapsulamiento
● El encapsulamiento en OOP se refiere a la capacidad
que tienen los objetos de interactuar con otros por
medio de las interfaces:
● Independientemente de la implementación.
● De forma modular e intercambiable.
● Con la información suficiente de entrada y de salida.
● En algunos otros lenguajes de programación el
encapsulamiento también se refiere a restringir el
acceso a los elementos de los objetos al mínimo
posible.

Encapsulamiento en Python
● En Python, el encapsulamiento consiste en crear
interfaces eficaces antes que en esconder la
implementación de los objetos.
● A diferencia de otros lenguajes, NO existen atributos
ni métodos privados dentro de Python.
● Python permite acceder a los atributos de un objeto
sin necesidad de que haya un método de por medio.

Name mangling
● En el caso de querer restringir de algún modo el
acceso a ciertos atributos o métodos, éstos se pueden
esconder mediante una técnica conocida como "name
mangling".
● Los atributos que utilizan "name mangling" se
comportan de forma muy parecida a un método
estático.
● Los atributos no son despelgados usando help(), pero
sí son listados con dir()

Name mangling
class <Clase>:
__<atributo_restringido>
...
...
def __<metodo_restringido>(self,<parámetros>):
...
...
<objeto> = <Clase>()
<variable> = <objeto>._<Clase>__<atributo_restringido>
<objeto>._<Clase>__<campo_restringido>(<parámetros>)

El script secreto.py en el entorno
interactivo
● Los atributos y métodos escondidos en realidad sólo
ofuscan el modo en el que se puede acceder a ellos.
<objeto>._<Clase>__,nombre>

Relaciones de objetos en Python
● En OOP existen 2 tipos de relaciones principales.
● Relación "es un", la cual se realiza mediante la herencia.
● Relación "tiene un", la cual se realiza mediante la asociación
de los objetos.

Herencia
● Es posible crear nuevas clases a partir de una o
varias clases mediante la herencia.
● La clase original se denomina superclase.
● La clase que hereda los atributos y métodos de la
superclase se denomina subclase.
● Se pueden definir atributos y métodos adicionales a
la superclase e incluso se pueden sobrescribir los
atributos y métodos heredados en la subclase.

Herencia no es instanciamiento
● La herencia es una relación exclusiva entre clases.
● Todas las clases y tipos en Python son subclases de
object.
● El instanciamiento crea objetos a partir de una clase,
pero no es posible heredar de un objeto a una clase.

issubclass()
● La función issubclass() comprueba si una clase es
subclase de otra.

Herencia
● La herencia de clases en Python es muy simple.
class <SuperClase>(object):
...
...
class <SubClase>(<SuperClase>, <OtraSuperClase>,... ):
...
...

Abstracción
● En el script herencia.py puede observarse que la clase
Forma define una serie de métodos, pero ninguno de
éstos realiza alguna acción.
● La clase Forma únicamente define las interfaces de
los métodos, mientras que sus subclases definen las
implementaciones de dichos métodos mediante la
sobrescritura de éstos.
● A esta técnica se le conoce como "abstracción".

Abstracción en Python
● En otros lenguajes se pueden crear clases y métodos
abstractos de forma explícita.
● Python no requiere de una definición explícita de una
clase o método abstracto.
● El módulo abc permite el uso explícito de clases
abstractas básicas tal como se especifica en en el PEP
3119 (http://www.python.org/dev/peps/pep-3119/)

Extensión de métodos sobrescritos
● Es común que los métodos de una subclase no
requieran de sobrescribir por completo el método de
la superclase, sino más bien extenderlo.
● Python permite reutilizar el código contenido en un
método de una superclase mediante la función
super().

La función super() en Python 2
La sintaxis en Python 2 de la función super() es la
siguiente:
class <SuperClase>:
def <metodo>(self, <argumentos>)
...
...
class <SubClase>(<SuperClase>):
def <metodo>
super(<SubClase>, self).<metodo>
...

La función super() en Python 3
La sintaxis en Python 3 de la función super() es la
siguiente:
class <SuperClase>:
def <metodo>
...
...
class <SubClase>(<SuperClase>):
def <metodo>
super().<metodo>
...

Herencia Múltiple
● Python permite la herencia múltiple.
● Los atributos y métodos de la superclase que es
referida primero al definir la subclase tienen
precedencia sobre los atributos y métodos las
superclases siguientes.

Asociación de objetos
● La agregación y la composición representan una
forma en la que se asocian los objetos con otros
objetos.
● En el caso de la agregación, los objetos contenidos
pueden existir independientemente de la existencia
del contenedor.
● En el caso de la composición, los objetos contenidos
en el objeto principal, perduran mientras exista
dicho objeto.
● La composición es un caso particular de agregación.

Composición y agregación en Python
● En vista de que en Python los atributos de un objeto
también son objetos los cuales están vinculados al
objeto original en su espacio de nombres; la
composición y la agregación sólo dependen de las
referencias que se haga a los objetos en los distintos
espacios de nombres.

"Monkey patching"
● Debido a que las funciones son objetos en Python,
es posible añadirlas a un objeto como si fueran
atributos. A ésto se le conoce como "Monkey
patching".
● Es posible añadir métodos a una clase de forma
dinámica mediante "Monkey patching".
● Los métodos son un tipo particular de atributo en
Python.

Polimorfismo
● Polimorfismo es la característica de los objetos de
comportarse de maneras distintas ante una interfaz
dada, dependiendo de la información dada y un
contexto específico.
● La sobrecarga de operadores es un tipo de
polimorfismo.

Polimorfismo
● El polimorfismo se basa en la aplicación de diversas
implementaciones a partir de una clase abstracta que
define una interfaz estándar.
● E polimorfismo se da exclusivamente entre objetos
instanciados de clases con una superclase común.

Polimorfismo en Python
● Python puede sobrescribir cualquier atributo
definido por una superclase, incluyendo los métodos
relativos a los operadores.
● De ese modo, es posible hacer diversas
implementaciones del atributo para cada subclase.

"Duck typing"
● Python permite que cualquier objeto que tenga una
interfaz sintácticamente compatible pueda ser
ejecutado sin necesidad de tener una superclase
común.
● A esta técnica se le conoce como "duck typing".

Copia de objetos
● El módulo copy() permite realizar copias de objetos
de forma superficial o intensiva.
● copy.copy() hace la copia superficial, creando un
objeto nuevo, pero con las referencias de sus
contenidos intactas.
● copy.deepcopy() hace una copia a profundidad
porcurando crear nuevos objetos a partir de los
contenidos.

Persistencia de objetos
● Una vez que se termina de ejecutar un programa, los
objetos y los estados en los que se encuentran son
destruidos.
● Python puede preservar los objetos en un archivo
mediante el módulo pickle

Distribución de código mediante
distutils
● El módulo distutils permite "empacar" el código de
un proyecto de software para ser redistribuido.
● La configuración del paquete se realiza en el archivo
setup.py

Algunos datos en setup.py
● name="Control",
● version="0.1",
● description="Caso de Estudio",
● author="José Luis Chiquete",
● author_email="josech@gmail.com",
● url="http://twitter/josech",
● download_url="http://openintelligence.mx/descargas"
● license="GPL",
● packages=["caso"]
● py_modules=["altas.py"]

Open Intelligence®
http://openintelligence.mx
info@openintelligence.mx
+52(55) 3548-1400
Algunos derechos reservados. Esta obra puede ser modificada, redistribuida y
comercializada bajo los términos de la licencia Atribución 2.5 México (CC BY 2.5)
http://creativecommons.org/licenses/by/2.5/mx/

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