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Introducción a la Programación Orientada a Objetos (POO) en Java

La Programación Orientada a Objetos (POO) es un paradigma de programación que organiza el código en torno a “objetos” que representan entidades o conceptos de la vida real. Java es un lenguaje orientado a objetos, lo que significa que la POO es fundamental para su uso efectivo. En este artículo, exploraremos los conceptos clave de la POO en Java y cómo aplicarlos.

Principios de la POO

Los pilares de la POO son cuatro conceptos fundamentales: Encapsulación, Abstracción, Herencia y Polimorfismo. Cada uno desempeña un rol importante en la organización, reutilización y seguridad del código.

1. Encapsulación

Definición: La encapsulación se refiere al proceso de agrupar datos (atributos) y comportamientos (métodos) dentro de una clase, y controlar el acceso a estos a través de modificadores de acceso.

Ejemplo: En una clase CuentaBancaria, los atributos como el saldo y el número de cuenta pueden ser privados para evitar acceso directo, y se proporciona acceso a ellos mediante métodos públicos como depositar y retirar.

public class CuentaBancaria {
    private double saldo;

    public void depositar(double cantidad) {
        if (cantidad > 0) {
            saldo += cantidad;
        }
    }

    public double obtenerSaldo() {
        return saldo;
    }
}

Beneficio: La encapsulación protege los datos de modificaciones externas no deseadas, garantizando la integridad de los mismos.

2. Abstracción

Definición: La abstracción es el proceso de simplificar un sistema complejo mostrando solo los detalles esenciales y ocultando los no relevantes. En Java, esto se logra mediante clases abstractas e interfaces.

Ejemplo: Una interfaz Vehiculo puede tener métodos abstractos como acelerar y frenar, sin entrar en los detalles de implementación. Clases concretas como Auto o Moto implementan estos métodos según sus necesidades específicas.

public interface Vehiculo {
    void acelerar();
    void frenar();
}

public class Auto implements Vehiculo {
    @Override
    public void acelerar() {
        System.out.println("El auto acelera.");
    }

    @Override
    public void frenar() {
        System.out.println("El auto frena.");
    }
}

Beneficio: La abstracción facilita el desarrollo de aplicaciones al centrar la atención en los aspectos importantes de una entidad, ignorando detalles innecesarios.

3. Herencia

Definición: La herencia permite crear nuevas clases que reutilizan, extienden o modifican el comportamiento de una clase existente. En Java, se usa la palabra clave extends para heredar de otra clase.

Ejemplo: Una clase Empleado puede ser la clase base, y EmpleadoTiempoCompleto y EmpleadoTiempoParcial pueden heredar de esta clase para reutilizar sus propiedades y métodos.

public class Empleado {
    private String nombre;

    public Empleado(String nombre) {
        this.nombre = nombre;
    }

    public void trabajar() {
        System.out.println(nombre + " está trabajando.");
    }
}

public class EmpleadoTiempoCompleto extends Empleado {
    public EmpleadoTiempoCompleto(String nombre) {
        super(nombre);
    }

    public void trabajarHorasExtras() {
        System.out.println("Trabajando horas extras.");
    }
}

Beneficio: La herencia permite reutilizar el código, reducir la redundancia y crear una estructura jerárquica en la aplicación.

4. Polimorfismo

Definición: El polimorfismo permite que un objeto de una clase hija sea tratado como un objeto de su clase base. Hay dos tipos de polimorfismo en Java: sobrecarga de métodos y sobreescritura de métodos.

Sobrecarga de métodos: Permite definir múltiples métodos con el mismo nombre pero diferentes parámetros.
Sobreescritura de métodos: Permite redefinir un método en una clase derivada que ya está presente en la clase base.

Ejemplo: Una clase Empleado puede tener un método trabajar, y las subclases EmpleadoTiempoCompleto y EmpleadoTiempoParcial pueden redefinir ese método según su tipo de empleo.

public class EmpleadoTiempoParcial extends Empleado {
    public EmpleadoTiempoParcial(String nombre) {
        super(nombre);
    }

    @Override
    public void trabajar() {
        System.out.println("Trabajando a tiempo parcial.");
    }
}

Beneficio: El polimorfismo permite flexibilidad en el código, facilitando la extensión y modificación del mismo sin alterar el código existente.

Creación de Clases y Objetos

Para trabajar con la POO en Java, primero creamos clases, que actúan como “plantillas” para los objetos. Cada objeto es una instancia de una clase y tiene sus propios valores para los atributos definidos en esa clase.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        EmpleadoTiempoCompleto empleado1 = new EmpleadoTiempoCompleto("Juan");
        empleado1.trabajar();  // Salida: "Juan está trabajando."
        empleado1.trabajarHorasExtras();  // Salida: "Trabajando horas extras."
    }
}

Conclusión

La Programación Orientada a Objetos en Java es esencial para escribir código modular, reutilizable y fácil de mantener. Comprender y aplicar los principios de encapsulación, abstracción, herencia y polimorfismo permitirá crear aplicaciones complejas y estructuradas de manera eficiente.

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