Capítulo #3 - Introducción a los objetos con Python

¿Qué son los objetos?

Los objetos son elementos creados a partir de una clase. Estos tienen todos los atributos y métodos de la clase a la que pertenecen. Además de esto, tienen la posibilidad de tener algunos propios que no existen en la propia clase.

En inglés, objeto se dice object.

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Sintaxis de un objeto

Los objetos son creados normalmente dentro de variables. Esto se hace con el fin de tener un contenedor que nos permita manejarlos mediante un identificador (nombre de variable).

# Declaración de clase
class NombreClase():
    pass

# Objeto creado a partir de la clase
objeto = NombreClase()

Con esto, el objeto llamado objeto (nombre de la variable que lo contiene), tendrá acceso a todo el código definido en la clase. De momento, no es nada más que el pass, pero pronto empezaremos a “darle vida”.

Para utilizar un atributo o método de una clase, a través de un objeto, se puede hacer mediante el nombre del objeto, un punto y el nombre del método o atributo:

# Declaración de clase
class NombreClase():
    # Atributos de clase
    atributo_1 = "valor 1"
    atributo_2 = "valor 2"

    # Método
    def metodo_1(self):
        print("Método llamado con el objeto.")

# Objeto creado a partir de la clase
objeto = NombreClase()

# Llamada al método
objeto.metodo_1()

Método llamado con el objeto.

El método funciona igual que una función normal, solo que este caso, no se le llama directamente, sino que se hace mediante el propio objeto.

Estado y comportamiento de los objetos

Gracias a las dos partes que forman las clases (atributos y métodos), los objetos son capaces de tener lo que conocemos como estado y comportamiento.

Estado de los objetos

El estado de un objeto es representado mediante sus atributos, es decir, los datos que lo caracterizan. Por ejemplo, un objeto que represente un usuario, podría tener los siguientes atributos:

• nombre
• apellidos
• edad
• telefono
• direccion

Todos estos atributos conformarán el estado del mismo.

En inglés, “Estado del objeto” se traduce como object state.

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Comportamiento de los objetos

El comportamiento de un objeto se representa mediante sus métodos.

Gracias a los métodos, los objetos pueden realizar acciones de todo tipo. Por ejemplo, un personaje de un videojuego, que estará creado como un objeto, podrá tener capacidades de comportamiento como las que puedes ver a continuación:

• caminar()
• saltar()
• conducir()
• correr()
• comer()

En una aplicación web o de escritorio, los objetos pueden representar usuarios. Estos podrán tener comportamientos como los que ves a continuación:

• consultar_datos()
• cambiar_contrasena()
• iniciar_sesion()
• cerrar_sesion()
• eliminar_cuenta()

Comportamiento del objeto se traduce en inglés como object behavior.

Identidad de los objetos

Los objetos, al estar bajo un nombre identificador, podemos decir que cuentan con una identidad única. Gracias a su identidad, podemos referirnos a ellos de forma inequívoca en el código.

Identidad del objeto se traduce en inglés como object identity.

En conclusión a todo esto, tenemos estos tres aspectos clave de los objetos:

• Estado = atributos (variables).
• Comportamiento = métodos (funciones).
• Identidad = identificador (nombre del objeto).

Relación entre estado y comportamiento de los objetos

El estado y el comportamiento de un objeto están relacionados.

Imagina una aplicación web de apuestas. En ella, los usuarios están hechos mediante objetos.

Como seguramente sabrás, en los sitios de apuestas, no pueden acceder personas menores de 18 años (puede que otra edad en algunos países).

Entonces, estos objetos tendrán que tener un atributo de edad. Si el atributo edad de un usuario es menor de 18 años, no se le dejará acceder a la aplicación web.

Basándose en ese estado, se determina si el usuario utiliza el comportamiento de un supuesto método llamado permitir_acceso() u otro llamado denegar_acceso().

Básicamente, quiere decir que el estado es capaz de determinar el comportamiento del objeto en cada momento. También, el comportamiento del objeto puede modificar el estado del mismo. Por ejemplo, en un videojuego, si un personaje camina en unas coordenadas tridimensionales (X, Y, Z) con un método llamado caminar() (comportamiento), sus atributos de posición (estado) irán cambiando, ya que con cada movimiento se encontrará en una ubicación diferente.

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Instancias de clase

Llamamos instanciar a un objeto, cuando este es generado a partir de una clase. Puedes reemplazar la palabra instanciar por crear, puesto que son sinónimos.

Entonces, cuando creo objetos de una clase, puedo decir que estoy instanciando objetos. Es un tecnicismo de la programación orientada a objetos, que debes conocer, ya que su uso está muy extendido y es recomendable utilizarlo.

A un objeto, de forma técnica se le llama instancia.

Podemos decir, por ejemplo, que una cadena de caracteres en Python, es una instancia de la clase str.

En resumen:

• Instanciar: acción de crear un objeto.
• Instancia: objeto.

Instancia se dice en inglés instance, mientras que instanciar es instantiate.

¿Cómo se instancia un objeto?

Instanciar un objeto es muy fácil; solo tienes que darle un nombre a una variable y asignarle la instanciación, que es simplemente el nombre de la clase con unos paréntesis:

# Se declara la clase Vehiculo
class Vehiculo():
    # Atributos
    color = None
    longitud_metros = None
    ruedas = 4

    # Métodos
    def arrancar(self):
        print("El motor ha arrancado.")

    def detener(self):
        print("El motor está detenido.")

# Instanciamos dos objetos de tipo Vehiculo
objeto_vehiculo_1 = Vehiculo() 
objeto_vehiculo_2 = Vehiculo()

Los objetos se instancian fuera de la clase, no los indentes dentro de ella.

Perfecto, ya tenemos los dos primeros objetos instanciados a partir de la clase Vehiculo.

Por el momento, son dos objetos iguales en cuanto a comportamiento y estado, puesto que no hemos añadido ninguna diferencia entre ellos.

¿Dónde se crean los objetos?

Los objetos son creados solo en tiempo de ejecución. Estos se almacenan en la memoria RAM, hasta que finaliza el programa, en ese momento desaparecen.

Imprimir objetos

Podemos llevar a cabo una prueba práctica para ver las direcciones de memoria en las que se están guardando los objetos creados. Para ello, hay que “imprimir los objetos” con un print():

print(objeto_vehiculo_1)
print(objeto_vehiculo_2)

<__main__.Vehiculo object at 0x0000028226985BB0>
<__main__.Vehiculo object at 0x0000028226985C10>

Lo que nos aparece son las direcciones de memoria donde se ha almacenado cada objeto.

En la consola, indica Vehiculo object, en la dirección x, que podemos traducir como “el objeto de clase Vehiculo está en la dirección de memoria x”. Sustituyendo x por el número que aparezca en cada objeto.

Sin embargo, hasta que no tengas un nivel más alto en Python, esto no te será de ninguna utilidad. Este dato es solo para que empieces a ser consciente de ello.

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Acceder a los atributos de un objeto

Es posible acceder a un atributo de un objeto de esta forma:

objeto.atributo

Aquí tienes un ejemplo con uno de los objetos del código que estamos utilizando en este capítulo:

objeto_vehiculo_1.ruedas

Este acceso al atributo nos devolverá el valor que contiene. Este valor, lo puedes almacenar en un contenedor como el de una variable, para hacer lo que quieras con él, o imprimirlo directamente con un print().

Para imprimir el valor, lo haremos así:

print(objeto_vehiculo_1.ruedas)

4

Para almacenarlo fuera del propio objeto, lo haremos así:

ruedas_vehiculo = objeto_vehiculo_1.ruedas

Reasignar valores a atributos de objetos

En primera instancia, creamos los objetos con un estado por defecto. Después de esto, es posible variar (reasignar) los valores de los atributos asociados al propio objeto. Recuerda que los atributos en realidad son variables.

Por ejemplo, supongamos que el primer objeto de tipo Vehiculo, es de color negro, y el segundo de color azul.

Por defecto, ambos objetos vienen en la clase con un valor None en el atributo color:

class Vehiculo():
    # Atributos
    color = None
    longitud_metros = None
    ruedas = 4

Es posible cambiar ese valor por defecto, por el color correspondiente de cada uno.

Antes de reasignar valores, haz la prueba de imprimir el valor del atributo color, con ambos objetos:

print(objeto_vehiculo_1.color)
print(objeto_vehiculo_2.color)

None
None

Bien, para hacer la reasignación, hazlo como si fueran variables.

Primero, accede a los dos objetos:

objeto_vehiculo_1
objeto_vehiculo_2

Después, añade un punto para acceder al atributo color de cada uno:

objeto_vehiculo_1.color
objeto_vehiculo_2.color

Ahora, reasigna el valor que quieras. Yo voy a poner estos:

# Reasignamos un nuevo valor para color
objeto_vehiculo_1.color = "Negro" 
objeto_vehiculo_2.color = "Azul" 

# Comprobamos los cambios
print(objeto_vehiculo_1.color)
print(objeto_vehiculo_2.color)

Negro
Azul

En este punto contamos con dos objetos, los cuales tienen muchas cosas en común, pero ya no son exactamente iguales en cuanto a estado; ahora tienen una característica que los hace diferentes.

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Esta es una de las principales ventajas de la programación orientada a objetos. Mediante el mismo código de la plantilla (clase), podemos aprovechar mucho código, y después solo escribir las variaciones necesarias de cada objeto.

Crear atributos inexistentes en la clase

Es posible crear atributos únicos para cada objeto. Estos no estarán disponibles en la clase, serán propios de cada uno. Para hacer esto, solo tienes que crear una asignación de un valor, a un atributo que no esté en el objeto.

Por ejemplo:

objeto_vehiculo_1.velocidad_maxima = 161

print(objeto_vehiculo_1.velocidad_maxima)

161

El objeto ahora tiene un atributo que no tendrán el resto de objetos creados con la clase. Si intentas acceder al atributo con el otro objeto, verás que te aparece un error:

print(objeto_vehiculo_2.velocidad_maxima)

AttributeError: 'Vehiculo' object has no attribute 'velocidad_maxima'
Error por atributo: el objeto de tipo (clase) 'Vehiculo' no tiene el atributo 'velocidad_maxima'

Si deseas que este atributo esté disponible en todos los objetos, solo tienes que declararlo en la clase:

# Se declara la clase Vehiculo
class Vehiculo():
    # Atributos
    color = None
    longitud_metros = None
    ruedas = 4
    velocidad_maxima = 0

    # Métodos
    def arrancar(self):
        print("El motor ha arrancado.")

    def detener(self):
        print("El motor está detenido.")

# Creamos dos objetos de tipo Vehiculo
objeto_vehiculo_1 = Vehiculo()
objeto_vehiculo_2 = Vehiculo()

# Reasignamos el valor del atributo
objeto_vehiculo_1.velocidad_maxima = 161

print(objeto_vehiculo_1.velocidad_maxima)
print(objeto_vehiculo_2.velocidad_maxima)

161
0

Para la velocidad máxima del segundo vehículo, obtenemos un valor 0, ya que ese es el valor que lleva la clase por defecto para el nuevo atributo. Si no lo reasignas, ese es el valor que va a llevar cualquier nuevo objeto.

Problemas por atributos externos a la clase

Ten en cuenta, que si decides añadir atributos inexistentes en la clase, estos pueden presentar sobre todo errores y problemas para mantener el código.

Si ciertos objetos tienen atributos que otros no, al final deberás aprender o documentar ciertas características de cada objeto. Eso hace que sea muy fácil cometer errores al intentar acceder a un atributo inexistente en cierto objeto, y que sea todo más difícil de mantener.

Mi recomendación entonces, es que inicialices todos los atributos en la clase. Luego reasígnalos como quieras.

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Llamar a un método de un objeto

Para llamar a los métodos de los objetos y ejecutar su código correspondiente, lo debes hacer de la misma forma que llamas a una función, solo que debes hacer referencia al objeto con el que se va a llamar a ese método.

En el ejemplo que llevamos utilizando hasta ahora, la clase Vehiculo() consta de dos métodos: arrancar() y detener():

    # Métodos
    def arrancar(self):
        print("El motor ha arrancado.")

    def detener(self):
        print("El motor está detenido.")

Llamemos con objeto_vehiculo_1, al método arrancar():

objeto_vehiculo_1.arrancar()

El motor ha arrancado.

En este caso, el código de los métodos son solo funciones print(), las cuales representan la acción de forma escrita. Sin embargo, si esto fuese un videojuego, podrías añadir al método el código necesario para que el vehículo hiciese un sonido de arranque, y que se viese una animación del vehículo vibrando. Los límites de la imaginación, los pones tú.

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Ejercicios de Python para resolver

Para los siguientes ejercicios, utiliza la siguiente clase:

class Usuario:
    # Atributos
    nombre = "Sin nombre"
    apellidos = "Sin apellidos"
    edad = 0
    direccion = "Sin dirección"
    telefono = "Sin teléfono"

    # Métodos
    def iniciar_sesion(self):
        print("El usuario ha iniciado sesión")

    def cerrar_sesion(self):
        print("El usuario ha cerrado sesión")

    def cambiar_nombre_perfil(self):
        print("Se cambió el nombre")

5. Crea tres objetos de tipo Usuario; hazlo con estos identificadores:

• usuario_1
• usuario_2
• usuario_3

No borres estos tres objetos.

usuario_1 = Usuario()
usuario_2 = Usuario()
usuario_3 = Usuario()

6. Asigna un valor al atributo nombre del objeto usuario_1.

usuario_1.nombre = "Enrique"
print(usuario_1.nombre)

Enrique

7. Asigna un valor de edad a los tres objetos.

usuario_1.edad = 32
usuario_2.edad = 27
usuario_3.edad = 54

print(usuario_1.edad)
print(usuario_2.edad)
print(usuario_3.edad)

32
27
54

8. Llama al método iniciar_sesion(), con el objeto usuario_3.

usuario_3.iniciar_sesion()

El usuario ha iniciado sesión

9. Crea un atributo llamado antigüedad, con un valor de 10 (meses), para el objeto usuario_2. Este atributo no estará en la clase, solo lo tendrá este objeto.

usuario_2.antiguedad = 10
print(usuario_2.antiguedad)

10

10. Encuentra los fallos en el siguiente código:

class Animal
    especie : None
    nombre : None
    edad : 0

    comer(self):
        print(f"El animal está comiendo.")

    dormir(self):
        print(f"El animal está durmiendo.")

perro = animal()
perro.nombre = "Boss"
print(perro.nombre)
perro.comer

class Animal:
    especie = None
    nombre = None
    edad = 0

    def comer(self):
        print("El animal está comiendo.")

    def dormir(self):
        print("El animal está durmiendo.")

perro = Animal()
perro.nombre = "Boss"
print(perro.nombre)
perro.comer()

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