¿Cuáles son los principios de la programación orientada a objetos?

Hoy en día existen varios paradigmas de programación. Cada uno permite el desarrollo de diferentes herramientas y soluciones. Algunos son más utilizados que otros. Algunos incluso pueden combinarse con otros paradigmas. La programación orientada a objetos es uno de ellos.

Es una de las más utilizadas en el desarrollo de software. De hecho, la programación orientada a objetos se encuentra en diversas áreas, como la programación web, el desarrollo de diversas aplicaciones (móviles o de escritorio) e incluso en el big data.

En este artículo, desglosaremos los principios de este paradigma para que puedas obtener la base necesaria para comenzar a usarlo

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Programación orientada a objetos (POO): ¿qué es?

En la programación orientada a objetos, existe el término "objeto". Un objeto puede definir una entidad con un estado potencialmente modificable y atributos que lo definen. También puede ser un conjunto de partes y procesos que conducen a un resultado.

Tomemos, por ejemplo, el caso de una casa. Para obtener una vivienda habitable, se necesitarán materiales (ladrillos, cemento, techo, suelo, etc.). También habrá que pasar por varias etapas antes de lograr un resultado habitable (construcción, acabados, etc.).

La programación orientada a objetos, a menudo llamada POO, sigue esta misma lógica. De hecho, implica agrupar cada componente (llamados atributos) y cada procedimiento a seguir (llamados métodos) en un único objeto llamado clase.

Esta práctica ofrece varias ventajas importantes a la hora de desarrollar un programa, como su flexibilidad, mantenibilidad, facilidad de comprensión y muchas otras.

¿Cuáles son sus intereses en Big Data?

El concepto de Big Data implica el procesamiento de un gran volumen de datos. Para utilizar estos datos en la toma de decisiones, este procesamiento debe ejecutarse a una velocidad razonable, o incluso lo más rápido posible. El tiempo entre el desarrollo y la implementación de los programas relacionados debe ser mínimo. La programación orientada a objetos permite lograr este objetivo.

De hecho, la POO permite desarrollar un esqueleto claro y conciso antes de la programación real. Es fácil de aprender, escalable y adaptable a muchos otros proyectos imaginables en el futuro. Además, algunos lenguajes como Java o Python, los más utilizados en el campo del Big Data, se basan esencialmente en la programación orientada a objetos.

También está integrado en herramientas de Big Data como Hadoop y Spark, de ahí la importancia de aprenderlo si se desea adentrarse en este campo. Ciertos métodos, como el aprendizaje automático, son más fáciles de implementar con este paradigma de programación.

Los científicos, ingenieros y analistas de datos son sus principales usuarios. Sin embargo, aprender programación orientada a objetos sin duda te será útil tarde o temprano, independientemente del puesto al que aspires en el mundo del big data.

Ahora ya sabes qué es y entiendes por qué debería interesarte. Veamos los principios básicos de la programación orientada a objetos .

Principio 1: Encapsulación

El principio de encapsulación es posiblemente la base de la programación orientada a objetos. Consiste en agrupar todo lo relacionado con un objeto dentro de una clase. Esto implica, por lo tanto, integrar cada atributo y cada método en una única ubicación.

Para interactuar con este objeto, debe implementarlo; es decir, crear una instancia de esta clase e invocar sus métodos. Este concepto ayuda, entre otras cosas, a proteger el código, impidiendo que los usuarios lo manipulen directamente.

Principio 2: Abstracción

Como explicamos, los atributos y métodos de cada clase solo son accesibles cuando se llama a dicha clase. Esto se puede restringir aún más aplicando el principio de abstracción.

Aquí el objetivo es ocultar todas las funciones innecesarias al usuario, es decir, prohibir la manipulación o el procesamiento de determinados métodos hasta un grado específico.

Esto implica el uso de "private" y "protected" al crear la clase. El uso de uno de estos dos prefijos restringe el acceso a ciertos métodos. Estos métodos solo se pueden manipular dentro de la propia clase o en clases heredadas (lo abordaremos en breve).

Principio 3: Herencia

La herencia implica la integración de los métodos y atributos de una clase en otra. La clase base se denomina clase padre y la clase heredera, clase hija. Es importante saber que varias clases pueden heredar de la misma clase padre; sin embargo, una clase hija solo puede tener una clase padre. Esto se manifiesta, entre otras cosas, al declarar una clase abstracta que actúa como clase padre de una clase que utiliza sus métodos.

Este principio es ventajoso porque reduce significativamente la cantidad de código necesario, ya que la misma clase puede usarse en diversos escenarios. Simplemente hay que adaptarla a las necesidades del usuario. Por ejemplo, se pueden añadir características y métodos de la clase principal para mejorar el programa.

Principio 4: Polimorfismo

En la programación orientada a objetos, es posible implementar varios métodos con el mismo nombre. Este concepto se denomina polimorfismo. De hecho, se pueden declarar varias funciones con el mismo nombre, modificando únicamente sus atributos o valores de retorno para modificar su comportamiento.

Este principio es ventajoso porque evita la duplicación de código, lo que optimiza y facilita el mantenimiento de toda la solución. Recuerde que el objetivo es crear un programa que realice un procesamiento rápido sin sacrificar la eficiencia.

Principio 5: Interfaces

Para evitar sorpresas durante el desarrollo de tu proyecto, conviene incorporar el concepto de interfaz. Este principio implica crear clases con sus respectivos métodos, pero dejar los métodos vacíos.

Probablemente te estarás preguntando ¿para qué sirven en este caso y cómo utilizarlos?

De hecho, te permiten visualizar mejor la arquitectura de tu programa. Esto te evitará perderte y te garantizará que cumplas con las directrices previamente establecidas. De hecho, para que tu programa funcione, necesitarás implementar todos los métodos dentro de la interfaz.

Cabe señalar que una clase puede implementar múltiples interfaces, a diferencia de las clases abstractas.

Principio 6: Clases estáticas

Una clase estática es una clase que no necesita instanciarse para ser utilizable. Es decir, simplemente se necesita llamar a sus métodos para obtener una respuesta.

Para darle una referencia, la mayoría de las bibliotecas se basan en este principio. Esto también se relaciona con el principio de abstracción, que, como recordatorio, implica restringir el acceso de los usuarios a cierto código.

Este concepto se utiliza principalmente en operaciones matemáticas o lógicas, ya que no modifica el estado actual de todo el programa, como en la programación funcional. Su función es recibir parámetros y devolver resultados en función de ellos.