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Orientación a Objetos 1 - 2014 - Práctica 1

Introducción

En esta práctica usted aplicará los conceptos de objeto, envío de mensajes método, resultado de un método y conocimiento (o estructura interna de un objeto). Debe hacer esta práctica utilizando Smalltalk Pharo. Puede descargar el programa Pharo desde la página oficial: http://pharo.org/download

Pharo es un ambiente de programación y un entorno de ejecución de aplicaciones escritas en Smalltalk. Una vez instalado el ambiente, es necesario cargar el código con el material que usaremos en estas primeras prácticas. Para ello

  1. Abrir el ambiente haciendo click en el el archivo .image que se encuentra en el directorio de instalación.

  2. Una vez en Pharo, hacer click derecho en cualquier lugar del ambiente, se abrirá un menú llamado World (tener en cuenta para pasos siguentes).

  3. Abrir el menú World, y luego Workspace. Se abrirá una ventana nueva donde se puede escribir código y ejecutarlo.

Para ejecutar código:

  1. Seleccione el código a ejecutar (todo el contenido del workspace)

  2. Click derecho -> (Menu)"Do it"

imagen menu pharo

  1. En el Workspace copie el siguiente código que se conecta a un repositorio y descarga el ambiente de trabajo de esta práctica
Gofer new
url: 'http://smalltalkhub.com/mc/FedericoBalaguer/BotArena/main';
package: 'ConfigurationOfBotArena';
load.
#ConfigurationOfBotArena asClass loadDevelopment
  1. Abrir el menú World nuevamente y elegir Save Image para guardar los cambios producidos en la imagen Pharo. De esta forma, la próxima vez que abramos el archivo .image ya tendrá todos estos cambios guardados.

Los pasos anteriores cargan en la imagen Pharo un sistema de mundos con Robots que usaremos durante las primeras prácticas.

Para abrir la ventana con el mundo de robots, haga lo siguiente:

  • Abrir el menú World, y luego Workspace. Se abrirá una ventana nueva donde se puede escribir código y ejecutarlo.

  • Escribir el siguiente código:

BGSArenaWindow beginnerViewOn: (OnTheFlyConfigurableSimulation batteryWalkingBrush).

  • Seleccionar todo el código y desde el menú del boton derecho del mouse elegir "Do It".

    imagen mundo robot

Esto ejecutará el código Smalltalk y como resultado se abrirá una nueva ventana con el mundo del robot.

El ambiente consta de una grilla en la que se mueve el robot y cuatro botones:

  • "Available Objects": muestra una lista de objetos disponibles
  • "Browse Definition": abre una ventana con la implementación del Robot
  • "Open Workspace": abre un workspace en donde puede mandar mensajes al Robot
  • "Reset": re­inicia el ambiente,

Click en el robot: abre el inspector donde se pueden ver el estado del robot

El robot se mueve en un espacio de coordenadas cartesianas denominado la Arena. El 0@0 es la esquina superior izquierda de la Arena. El robot inicia en el medio de la grilla: 25@25.

El robot puede girar mirando hacia la dirección indicada (0 es norte, 270 oeste y así siguiendo). Tenga en cuenta que el robot sólo puede mirar en direcciones rectas o diagonales (ej, 45, 90, 135 pero no 91, 120).

                          North 0°

    West 270°           Posición Actual       East 90°

                         South 180°

El robot tiene una batería que disminuye su carga a medida que se mueve. Y tiene la capacidad de dejar marcado su recorrido. Los mensajes que el robot entiende son: #brushDown, #brushUp, #isBrushDown, #isBrushUp, #direction:, #move:, #battery

Para enviar estos mensajes al robot, clickear el botón "Open Workspace" dentro de la Arena y usar esa ventana, que cuenta además con algunos ejemplos.

Nota: la forma de indicar el nombre de los mensajes que entiende un objeto es utilizando el símbolo # (más adelante en la cursada descubriremos por qué). De esta forma si decimos que el robot entiende el mensaje #brushDown significa que a la hora de enviarle el mensaje al robot robotech lo haríamos de la siguiente forma: robotech brushDown

Ejercicio 1

Evalúe el siguiente bloque de expresiones en un nuevo ambiente:

  robotech brushDown.
  robotech move:10.
  robotech west.
  robotech move:10.
  robotech south.
  robotech move:10.
  robotech east.
  robotech move:10.
  robotech north.
  robotech brushUp.

Ejercicio 2

Sin utilizar el ambiente del robot indique: ¿Cuál cree que será el resultado de los siguientes envíos de mensaje si se los ejecuta luego de finalizar las expresiones del ejercicio 1?

mensaje resultado
robotech position. 25@25
robotech direction. 0
robotech isBrushDown. false

Ejercicio 3

  1. Compruebe en el ambiente del robot que sus respuestas al ejercicio anterior son correctas (sugerencia: utilice print it o inspect it, en lugar de do­it).
  robotech position. "=> (25@25)"
  robotech direction. "=> 0"
  robotech isBrushDown. "=> false"
  1. Abriendo un nuevo ambiente del robot investigue ¿Cuánta carga de batería tiene al inicio? y ¿cuántas unidades puede avanzar el robot con esa carga?

Tiene 100 de carga inicial con lo que puede avanzar 100 pasos.

Ejercicio 4

Utilizando el robot realice un rombo de lado 10 con alguna esquina en el centro de la grilla.

  robotech
    brushDown;
    direction: 45;
    move: 10.
  3 timesRepeat: [ robotech direction: robotech direction + 90 ]

Ejercicio 5

En este ejercicio extenderemos la definición del robot para que sea capaz de entender los mensajes: #northEast, #northWest, #southEast, #southWest. Lea atentamente y siga el orden de los siguientes ejercicios antes de empezar a implementar la funcionalidad.

  1. Teniendo en cuenta la tabla del ejercicio 2, indique antes de extender la definición, qué valores debería retornar el robot al enviarle los mensajes #position, #direction y #isBrushDown si previamente se le envió alguno de los mensajes #northEast, #northWest, #southEast y #southWest, como ilustra la tabla.

    mensaje |northEast |northWest |southEast |southWest ----------------------|-----------|-----------|-----------|---------- robotech position |(25@25) |(25@25) |(25@25) |(25@25) robotech direction |45 |315 |135 |225 robotech isBrushDown |false |false |false |false

Los valores a completar pueden ser un valor concreto (ej: 135) o valores indefinidos dependiendo del contexto. En caso de que dependan del contexto, indique un ejemplo.

Para extender la definición del robot, es necesario abrir un navegador de clases. Para esto, abra el menú World y luego System Browser. Allí podrá ver todos los paquetes cargados en la imagen. Para acceder a la clase que representa al robot, haga click derecho y elija "Find class…" para y halle la clase WalkingBrushRobot.

  1. Extienda la definición del robot agregando los mensajes: #northEast, #northWest, #southEast y #southWest.
northEast
  self direction: 45
northWest
  self direction: 315
southEast
  self direction: 135
southWest
  self direction: 225
  1. Compruebe que la implementación de los nuevos mensajes devuelve los valores esperados comparándolos con lo completado en la tabla del punto 1.

Ejercicio 6

Resuelva el ejercicio 4 utilizando los mensajes definidos en el ejercicio 5.

  robotech
    brushDown;
    northEast.
    move: 10.
  3 timesRepeat: [ robotech direction: robotech direction + 90 ]

Ejercicio 7

Explore la implementación de los mensajes del robot (los definidos en la introducción).

  1. ¿Cuáles son los objetos con los que el robot colabora?

battery

  1. Preste atención, en cada caso, a la forma en que el robot interactúa con los objetos a los que conoce. ¿Qué mensajes envía en esa interacción?

  2. ¿Cual es el protocolo (cara visible) de la batería del robot?

Ejercicio 8

  1. Al hacer click en el robot se abre una ventana llamada inspector. Modifique la definición del robot para que la información que aparece en el inspector se muestre en español.
printOn: aStream

  aStream
    nextPutAll: 'Robot en ';
    nextPutAll: self position printString;
    nextPutAll: ', direccion ';
    nextPutAll: self direction printString.
  1. Luego de estudiar el metodo #move: del robot, considere las diferentes maneras de implementar el metodo #trace:. El metodo #trace: dibuja una linea de la longitud que se pasa como parametro. Implemente la alternativa que Ud. considere se acerca a lo visto en la teoria de la materia sobre reuso y programacion orientada a objetos
trace: aDistance
  "Dibuja una linea de una distancia dada"

  aDistance
    timesRepeat: [
      self
        brushDown;
        brushUp;
        move: 1 ]

Ejercicio 9

Dado el enunciado descripto abajo enuncie los objetos que puede identificar en él. Describa textualmente el comportamiento esperable de cada objeto. Genere una lista de mensajes que cada objeto deberá entender.

Un iPod es un reproductor de medios. Reproduce música, fotos y video. El iPod presenta al usuario la lista de elementos que se pueden reproducir. Todos los elementos tienen un nombre. Cuando el usuario opera el iPod selecciona algún medio, por ejemplo una canción, y luego presiona el botón de play. En cualquier momento el usuario puede decidir detener la reproducción, utilizando el botón stop.

  1. ¿Encuentra objetos que puedan ser organizados en una jerarquía? Si es así, organícelos jerárquicamente.

  2. ¿Qué comportamiento en común tienen?

  3. Cuando el usuario enciende el iPod y este tiene que presentar la lista de elementos que se pueden reproducir, qué objetos interactúan?

  4. Liste al menos 2 mensajes que cada objeto deba entender.

Ejercicio 10

El boton "Available Objects" abre una ventana con una lista de objetos que estan disponibles para utilizar en el Workspace. Cada uno de los objetos tienen un nombre el cual puede ser utilizado en el Workspace. Por ejemplo, el robot está referenciado como "robotech". Cada uno de estos objetos pueden ser "inspeccionados" enviandole el mensaje #inspect en el Workspace.

  1. Inspeccione cada uno de los objetos disponibles en el Workspace

  2. Inspeccione el objeto "battery" de robotech.

  3. Imprima en el Workspace la carga actual de la bateria de robotech

robotech battery charge "ctrl+p imprime el valor en el workspace"
  1. Haga caminar al robot hasta que se agote la bateria y asigne la bateria de resguardo (#backupBattery) que se encuentra disponible en el Workspace.

Ejercicio 11 (Avazado)

  1. Asigne el objeto designado #endlessBattery a robotech. Inspeccione este objeto (#endlessBattery) y describa las diferencias y similitudes con #backupBattery.
robotech battery: EndlessBattery new
EndlessBattery es una clase que basicamente reimplementa `canConsume` y
`consume:` para que funcionen siempre.
  1. Basado en los metodos #move: y #trace: implemente el metodo #dash:. El metodo #dash: dibuja una linea punteada de longitud total equivalente al parametro del metodo, y haciendo que los puntos y los espacios de la linea punteada sean de longitud uno
dash: aNumber
  "Realiza una linea punteada de longitud aNumber"

  aNumber // 2
    timesRepeat: [
      self
        trace: 1;
        move: 1 ].
  aNumber odd
    ifTrue: [ self trace: 1 ]