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miércoles, 14 de noviembre de 2018

Principio de Inversión de Dependencia

Es un principio estructural, que habla que los módulos de alto nivel no deben depender de los módulos de bajo nivel, en otras palabras las dependencias del código se refieren solo a abstracciones, no a concreciones. El seguir este principio nos da el control sobre la dirección de todas las dependencias.

Para ilustrar lo anterior miremos la siguiente imagen.


En esta imagen vemos dos componentes uno es el de las vistas y otro es el de los controladores y como se observa un controlador necesita una instancia de la vista para poder indicar que acción realizar, pero esto presenta varios problemas, por ejemplo, no queremos que un cambio en la Vista1 nos obligue a volver a compilar o modificar nuestra clase Controlador1, para esto podemos usar la inversión de dependencia como veremos en la siguiente imagen.


Al crear una interfaz en el componente de los controladores que abstrae el comportamiento de una vista podemos invertir la dependencia, ahora el componente de las vistas depende del componente de los controladores, de esta forma protegemos al componente de los controladores de los cambios en componente de las vistas.

Que tal si vemos un ejemplo más concreto para ver esto.

Imaginemos estamos viendo el espectáculo de Gepetto y Pinocho y decidimos recrearlo en una pequeña aplicación.



Para empezar con nuestra aplicación debemos hacernos un par de preguntas.
¿Quien conoce como manipular un títere?, ¿Quien realiza la acción?. Es claro que quien sabe como manipular un títere es Gepetto y quien realiza la acción es Pinocho, solo con estas dos simples preguntas ya podemos hacernos una idea quien tiene las funciones de alto nivel y quien las de bajo nivel.

Gepetto contiene las funciones de alto nivel (Es quien conoce las reglas del negocio y sabe como manipular un titere), cuales serian estas funciones.

  • void mostrarTitereInmovil();
  • void moverCabezaDelTitere();
  • void moverBrazoIzquierdoDelTitere();
  • void moverBrazoDerechoDelTitere();
  • void moverPiernaIzquierdoDelTitere();
  • void moverPiernaDerechoDelTitere();

Pinocho contiene las funciones de bajo nivel (Es quien simplemente realiza las acciones que Gepetto sabiamente le ordena), cuales serian estas funciones.

  • void inmovil();
  • void moverCabeza();
  • void moverBrazoIzquierdo();
  • void moverBrazoDerecho();
  • void moverPiernaIzquierdo();
  • void moverPiernaDerecho();


Para ilustrar esto tendremos dos componentes uno de alto nivel (donde estará Gepetto) y otra de bajo nivel (Donde estará Pinocho). A estas alturas es obvio que Gepetto debe tener una instancia de Pinocho para poder manipularlo por lo que el diagrama se vería algo así.


Es evidente a simple vista que el componente de alto nivel depende del componente de bajo nivel lo cual es un error, imaginemos que Pinocho sale a vacaciones y viene en su reemplazo Pepito Grillo, ¿Qué pasaría?, ¿Tendríamos que hacer cambios en nuestra aplicación?, es obvio que la respuesta es si, primero Gepetto no debería estar condicionado a trabajar con un solo títere, él es un titiritero y sabe manipular a cualquier títere que le pongan, por lo cual empiezo a evidenciar un problema de abstracción, una ultima consideración seria, y que tal que él que salga a vacaciones es Gepetto, podríamos crear un nuevo titiritero para Pinocho, es evidente que con el diseño actual no podríamos, por lo que vamos a hacer una mejor abstracción y mejorar considerablemente nuestro diseño e invirtiendo la dependencia.

Creo que ya nos dimos cuenta que los conceptos principales del dominio de la aplicación son Titiritero y Títere por lo que creo que deberíamos abstraer su comportamiento creando dos Interfaces y que estas contengan la declaración de las funciones ya mencionadas.

Como segundo paso Gepetto debería implementar la interfaz Titiritero porque es claro que él es un titiritero.

El tercer paso consiste en que Pinocho implemente la interfaz Titere.

Ahora Gepetto no debe tener una instancia de Pinocho sino declara una variable de clase de tipo Titere y es necesario entonces que los titiriteros tengan una función adicional setTitere(Titere titere) tengamos presente que en un espectáculo de títeres un titiritero puede cambiar contantemente de títere y creo que esta función le caería de mil maravillas.

Por ultimo viene la pregunta crucial donde deben ir estas interfaces porque de dicha ubicación dependen si se logra la inversión de dependencia o no.  Imagino que ya tienes la respuesta, si así es, deben ir en el componente de alto nivel, nuestro nuevo diagrama queda así.


Si comparas los dos diagramas ahora la flecha de dependencia se ha invertido y el componente de bajo nivel depende del componente de alto nivel y nuestra aplicación ahora puede crecer de una forma mas flexible, puedes crear más títeres y mas titiriteros si así lo deseas.

El código fuente de este ejemplo en encuentras en mi repositorio de GitHub dedicado a la Programación Orientada a Objetos

Si deseas ampliar más este tema te recomiendo el artículo The Dependency Inversion Principle de Robert C. Martin.

Si deseas leer sobre los demás principios SOLID da click aquí.

Principio de Segregación de la Interfaz

Este es un principio estructural y para definirlo utilizare la conclusión dada por Robert C. Martin en su libro Arquitectura limpia mas un par de mis palabras, entonces, este principio se ocupa de las desventajas de depender de algo que carga con un equipaje que no necesita, ya que, depender de esto puede traerle problemas que no espera.

En algunos otros textos se hablara de depender de interfaces "gordas" (Interfaces que declara más métodos de los que necesita una clase) y estas clases que tienen interfaces "gordas" son clases cuyas interfaces no son cohesivas, por lo que son forzadas a depender de interfaces que no utilizan. Cuando los clientes se ven obligados a depender de interfaces que no usan, esos clientes están sujetos a cambios en esas interfaces, esto resulta en un acoplamiento inadvertido entre todos los clientes.

Ilustremos lo anterior con un ejemplo, imaginemos que tenemos una clase llamada OperacionesMatematicas con 4 métodos (sumar, restar, multiplicar y dividir), esta clase es empleada por 4 clientes y cada uno utiliza solo uno de los métodos. Como ven si estamos empleando un lenguaje de programación como Java cada cliente se vería obligado a depender los demás métodos, lo anterior lo vemos en la imagen.

La solución al problema anterior lo vemos en la siguiente imagen, donde se segregan las operaciones en interfaces.

Si deseas ampliar más este tema te recomiendo el artículo The Interface Segregation Principle de Robert C. Martin.

Si deseas leer sobre los demás principios SOLID da click aquí.

martes, 13 de noviembre de 2018

Principio de Sustitución de Liskov

En la siguiente cita Barbara Liskov definía los subtipos:
Lo que se busca aquí es algo parecido a la siguiente propiedad de sustitución: si por cada objeto o1 del tipo S hay un objeto o2 del tipo T, como aquel para todos los programas P definidos en términos de T, el comportamiento de P no cambia cuando o1 es sustituido por o2, por lo que S es un subtipo de T.  Barbara liskov, "Data Abstraction and Hierarchy", SIGPLAN Notices 23, 5 (Mayo 1988).

Esto es lo que se conoce como Principio de Sustitución de Liskov, el cual hace parte de los principios SOLID y podemos llevarlo a otras palabras no tan formales, más simples y coloquiales, por lo que se podría decir que:

Las clases Base deben poder usar objetos de clases derivadas sin conocerlos. Es decir los tipos derivados son completamente sustituibles por sus tipos base.

En otras palabras este principio afirma que, para crear sistemas de software a partir de partes intercambiables, esas partes deben adherirse a un contrato que les permita ser sustituidas por otras.

Veamos un ejemplo para poder entender mejor esto.


Imaginemos que tenemos una clase Motor como se muestra en la imagen anterior, esta clase tiene un método prender() y dos subtipos Motor2Tiempos y Motor4Tiempos y cada uno tiene su forma de prender. Por su parte la clase Motocicleta invoca el método prender() independiente de cual de los dos subtipo utilice (Ambos subtipos son sustituibles por el tipo Motor) lo que garantiza que se esta cumpliendo el principio de sustitución de Liskov. 

Espero este sencillo ejemplo les permita entender de una forma simple este principio.

Si deseas ampliar más este tema te recomiendo el artículo The Liskov Substitution Principle de Robert C. Martin.

sábado, 10 de diciembre de 2016

Principio de Abierto Cerrado


El principio Abierto/Cerrado hace parte del los principios SOLID y se considera a Bertrand Meyer como la persona que lo acuñó.

"Las entidades de software (clases, módulos, funciones, etc.) deben estar abiertas para su extensión, pero cerradas para su modificación"

Este principio busca no cambiar el código existente que funciona bien (Cerrado). ¿Pero si llegan nuevos requisitos? o ¿Si cambian los requisitos ya existentes?, ¿Qué hacer?, es ahí donde se debe poder extender el comportamiento de las entidades de software a través de la adición de nuevo código (Abierto).

Es claro entonces que para cumplir con este principio se debe:
  • Estar Abierto para Extender
Con el pasar del tiempo, todo cambia, es inevitable que los requisitos de una aplicación no lo hagan, por eso cuando llega el momento, es conveniente poder cambiar el comportamiento y esto se logra a través de poder extender las entidades de software.
  • Estar Cerrado para su Modificación
El código fuente de las entidades de software no debe modificarse, es decir, su código debe ser inmutable.

¿Cómo así que se debe cambiar el comportamiento, pero su código fuente no se debe cambiar?, ¿Esto cómo es posible?. Aunque todo esto parece confuso, contradictorio y hace que surjan muchas preguntas, en la programación orientada a objetos (POO) existe la herencia y como algunos lenguajes no permiten herencia múltiples, también existe la posibilidad de implementar interfaces o clases abstractas, con esto se puede extender las entidades de software, sin modificar el código fuente del padre (objeto de quien se hereda).

Con base en lo anterior ¿Qué estrategia utilizar?, en este punto surge la abstracción como la piedra angular de este principio, pues las entidades de software pueden utilizar una clase abstracta cuyo comportamiento está cerrado (que no se puede modificar), pero si en un futuro se quiere cambiar su comportamiento puede extenderse creando entidades de software que desciendan de dicha clase abstracta. La abstracción se centra en el que hace más no en el cómo lo hace, aislando los comportamientos específicos de una entidad, dejando que un desarrollador pueda sobreescribir o implementar dicho comportamiento como él lo desee.

Este artículo es un abrebocas y un pequeño resumen para este principio. Te invito al plato fuerte, a que profundices aún más, para esto te propongo que leas el siguiente artículo y en tus comentarios me cuentes tus impresiones. ¡No te vas a arrepentir de leerlo!:
http://web.archive.org/web/20060822033314/http://www.objectmentor.com/resources/articles/ocp.pdf

lunes, 5 de diciembre de 2016

Principios SOLID


SOLID, es un acrónimo introducido por Robert C. Martin (autor de libro Clean Code y coautor del manifiesto Ágil), este acrónimo representa 5 principios claves en la programación Orientada a Objetos (POO). Veamos el acrónimo y a qué principios se refiere:

Single responsibility (Principio de Responsabilidad Única)
Open-Closed (Principio de Abierto/Cerrado)
Liskov substitution (Principio de Sustitución de Liskov)
Interface segregation (Principio de Segregación de la Interfaz)
Dependency inversion (Principio de Inversión de Dependencia)

Lo ideal es que conozcas y  utilices cada uno de estos principios a la hora de desarrollar software, debido a que nos ayudan a que nuestro diseño sea bueno, limpio y claro, obteniendo así aplicaciones fáciles de mantener y escalar, pues nos ayuda a lograr uno de los objetivos relevantes de la POO, el cual consiste en tener una alta cohesión (la clase debe enfocarse en hacer una sola cosa del sistema) y un bajo acoplamiento (la clase debe tener la menor cantidad de dependencias posibles).

Los principios SOLID en combinación con Clean Code te permitirán obtener aplicaciones fáciles de leer y comprender lo que ayuda a un más al momento de mantener, escalar y conseguir alta cohesión y un bajo acoplamiento; en pocas palabras, se complementan y se potencian mutuamente.

Instalación NodeJS

Ingresamos a la página oficial de NodeJS donde lo descargaremos  https://nodejs.org/en/download/ Escogemos el instalador que se ajuste a ...