Programación orientada a objetos para niños

La Programación Orientada a Objetos (conocida como POO) es una forma de organizar los programas de computadora. Imagina que construyes algo con bloques de LEGO. En la POO, esos "bloques" son como "objetos".

Cada objeto es como una pequeña unidad que guarda información (llamada campos, atributos o propiedades) y también sabe cómo hacer cosas (llamadas métodos o comportamientos). Por ejemplo, un objeto "coche" podría tener atributos como "color" y "velocidad", y métodos como "acelerar" o "frenar".

Estos objetos pueden interactuar entre sí, enviándose mensajes para que realicen sus acciones o para cambiar sus atributos. Muchos lenguajes de programación modernos usan la POO, y la mayoría se basan en la idea de "clases" y "instancias".

¿Qué son los objetos en programación?

Los objetos en la POO son como elementos que tienen tres cosas importantes:

• Identidad: Es lo que hace que un objeto sea único y diferente de los demás. Piensa en el número de serie de un juguete; aunque tengas muchos juguetes iguales, cada uno tiene su propio número.
• Estado: Son los valores de sus atributos en un momento dado. Por ejemplo, el estado de un objeto "lámpara" podría ser "encendida" o "apagada".
• Comportamiento: Son las acciones que el objeto puede realizar, es decir, sus métodos. Una lámpara puede "encenderse" o "apagarse".

En la POO, los métodos y los atributos están muy unidos. Un objeto necesita sus métodos para poder usar y cambiar sus propios atributos.

Diferencias con otros estilos de programación

La POO es diferente de la programación estructurada. En la programación estructurada, los datos y las acciones están separados. Es como tener una lista de ingredientes (datos) y luego una lista de pasos para cocinar (acciones), sin que estén directamente conectados.

En cambio, en la POO, primero defines los objetos (como si crearas una receta completa para un plato específico, que incluye sus ingredientes y cómo prepararlos). Luego, le pides al objeto que realice sus acciones.

¿Cómo surgió la Programación Orientada a Objetos?

La idea de la POO nació con un lenguaje de programación llamado Simula 67. Fue creado en Noruega por Ole-Johan Dahl y Kristen Nygaard para hacer simulaciones, como simular el movimiento de barcos. Se dieron cuenta de que era útil agrupar los diferentes tipos de barcos en "clases de objetos". Cada clase definía sus propios datos (como el tamaño del barco) y sus comportamientos (como la velocidad a la que podía ir).

Más tarde, estas ideas se mejoraron en un lenguaje llamado Smalltalk. La POO se hizo muy popular a mediados de los años 80, especialmente con el lenguaje C++. Su éxito creció aún más con las interfaces gráficas de usuario (como las ventanas y botones que ves en tu computadora), ya que la POO es perfecta para crearlas.

Muchos lenguajes de programación antiguos añadieron características de POO. Sin embargo, algunos lenguajes nuevos, como Java y PHP (en su versión 5), fueron diseñados desde el principio para ser completamente orientados a objetos.

Historia de la POO

UML Notación para una clase. Esta clase Botón tiene variables para datos y funciones. Mediante herencia se puede crear una subclase como subconjunto de la clase Botón. Los objetos son instancias de una clase.

Los términos "objetos" y "orientada" en la programación aparecieron por primera vez en el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) entre finales de los años 50 y principios de los 60. En ese tiempo, la palabra "objeto" se usaba para referirse a elementos que tenían propiedades o atributos.

Un ejemplo temprano fue Sketchpad, un programa de dibujo creado por Ivan Sutherland en 1960-1961. En este programa, Sutherland ya definía lo que era un "objeto" y una "instancia".

Simula introdujo conceptos clave que hoy son esenciales en la POO, como las clases, los objetos, la herencia y el enlace dinámico (dynamic binding).

Más recientemente, han surgido lenguajes que son principalmente orientados a objetos, pero que también permiten otros estilos de programación. Algunos ejemplos son Python y JavaScript. Los lenguajes de POO más importantes comercialmente hoy en día son Java (de Sun Microsystems) y C# junto con Visual Basic.NET (de Microsoft).

Conceptos clave de la POO

La POO introduce ideas nuevas para resolver problemas de programación. Aquí te explicamos algunos de los más importantes:

• Clase: Piensa en una clase como un "molde" o una "plantilla" para crear objetos. En este molde, defines qué atributos (características) y métodos (acciones) tendrán los objetos que crees a partir de él. Por ejemplo, la clase "Perro" podría definir que todos los perros tienen un "nombre" y pueden "ladrar".
• Instancia (u Objeto): Es un objeto real creado a partir de una clase. Si "Perro" es la clase, entonces "Fido" y "Max" son instancias (objetos) de la clase "Perro". Cada uno tiene sus propios atributos (Fido tiene su nombre, Max el suyo) y puede realizar las acciones definidas en la clase (ladrar).
• Método: Es una acción o función que un objeto puede realizar. Cuando le envías un "mensaje" a un objeto, le estás pidiendo que ejecute uno de sus métodos. Por ejemplo, al objeto "perro" le puedes pedir que ejecute el método "ladrar".
• Evento: Es algo que sucede en el sistema, como cuando haces clic en un botón o un objeto envía un mensaje a otro. El programa reacciona a estos eventos.
• Atributo o Propiedad: Son las características o datos que tiene un objeto. Por ejemplo, el "color" de un coche o el "nombre" de un perro son atributos.
• Mensaje: Es una comunicación que le envías a un objeto para que ejecute uno de sus métodos.
• Estado interno: Es una variable privada dentro de un objeto que solo sus propios métodos pueden cambiar. Sirve para indicar diferentes situaciones del objeto, pero no es visible directamente desde fuera.
• Componentes de un objeto: Un objeto se compone de sus atributos, su identidad, sus relaciones con otros objetos y sus métodos.
• Representación de un objeto: Un objeto se puede ver como una tabla o entidad que contiene sus atributos y las funciones que puede realizar.

Características principales de la POO

Hay varias características que hacen que la POO sea muy útil:

• Abstracción: Es la capacidad de enfocarse en las características más importantes de un objeto y en lo que puede hacer, sin preocuparse por los detalles internos de cómo lo hace. Por ejemplo, cuando usas un control remoto, no necesitas saber cómo funciona por dentro, solo qué botones hacen qué.
• Encapsulamiento: Significa agrupar los datos (atributos) y las acciones (métodos) que pertenecen a una misma entidad. Esto ayuda a mantener el código ordenado y a proteger los datos internos de un objeto para que no sean modificados por error desde fuera. Solo los métodos del propio objeto pueden cambiar su estado.
• Polimorfismo: Viene de "muchas formas". Significa que diferentes objetos pueden responder de manera distinta a un mismo mensaje o acción. Por ejemplo, si tienes un botón de "Reproducir", un reproductor de música reproducirá una canción, mientras que un reproductor de video reproducirá una película. La acción es la misma ("Reproducir"), pero el resultado es diferente según el objeto.
• Herencia: Permite que una clase (llamada subclase) tome prestadas las características y comportamientos de otra clase (llamada superclase). Es como si un cachorro "heredara" características de sus padres. Esto ayuda a reutilizar el código y a organizar las clases en jerarquías. Si una clase hereda de varias, se llama herencia múltiple.
• Modularidad: Es la capacidad de dividir un programa grande en partes más pequeñas e independientes, llamadas módulos. Cada módulo se encarga de una tarea específica y se puede desarrollar y probar por separado.
• Recolección de basura (Garbage Collection): Es una característica de algunos lenguajes de POO que automáticamente limpia la memoria de los objetos que ya no se están usando. Esto significa que los programadores no tienen que preocuparse por liberar la memoria manualmente.

Para que un lenguaje de programación se considere orientado a objetos, debe cumplir con estas condiciones:

• Debe estar basado en objetos, es decir, tener el concepto de objeto como una colección de atributos y métodos.
• Debe estar basado en clases, es decir, tener el concepto de clase como plantilla.
• Debe permitir la herencia y el polimorfismo.

Tipos de Programación Orientada a Objetos

Existen tres formas principales de hacer POO:

• Basada en clases: Es la más común (usada por Java, C++, C#). Se basa en crear "moldes" (clases) que definen cómo serán los objetos. Cuando necesitas un objeto, creas una "instancia" (una copia) de esa clase.
• Basada en prototipos: Usada en lenguajes como JavaScript o Ruby. Aquí no hay clases, solo objetos. Para crear un nuevo objeto similar, simplemente "clonas" uno existente y luego le añades o modificas lo que necesites.
• Basada en estructuras (structs): Usada por lenguajes como Go o Rust. Se basa en crear tipos de datos definidos por el usuario (estructuras) con sus propiedades, y luego se les añaden funciones o métodos. También soporta interfaces para el polimorfismo y la herencia.

Algunos lenguajes que usan POO

Simula (1967) es considerado el primer lenguaje con las características principales de la POO. Fue creado para simular situaciones, donde los "objetos" eran la información más importante.

Smalltalk (desde 1972) es un ejemplo clásico y fundamental para el desarrollo de la teoría de la POO.

Aquí tienes algunos lenguajes de programación que usan la POO:

Muchos de estos lenguajes no son puramente orientados a objetos, sino que combinan la POO con otros estilos de programación.

Galería de imágenes

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  UML Notación para una clase. Esta clase Botón tiene variables para datos y funciones. Mediante herencia se puede crear una subclase como subconjunto de la clase Botón. Los objetos son instancias de una clase.

Véase también

En inglés: Object-oriented programming Facts for Kids

• Base de datos orientada a objetos
• Ingeniería de software basada en componentes