Polimorfismo

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Polimorfismo Jerarquía de clases Métodos y clases abstractas Enlace estático y dinámico Forzamiento hacia arriba (upcasting) Forzamiento hacia abajo ( downcasting) Polimorfismo M. en C. Rafael Aguilar García Rafael Aguilar García ESCOM - IPN

Jerarquía de clases 2

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Una jerarquía de clases parte de lo más general hacia lo más particular. La clase base albergará los comportamientos más generales, los cuales se irán especializando en las subclases. Los comportamientos generales de la clase base no pueden ser definidos (con código) en este nivel, por lo que tendrán que ser declarados como métodos abstractos (abstract para Java y virtual para C++). Cuando una clase tiene al menos un método abstracto, la clase tendrá que ser declarada como clase abstracta. Rafael Aguilar García ESCOM - IPN


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La siguiente jerarquía de clases para la clase Figura ilustra el concepto de métodos y clases abstractas:

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La clase Figura es declarada como abstracta ( abstract ) porque sus métodos dibujar y obtenerArea no pueden ser definidos aún debido a que todavía no conocemos el tipo de figura.

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La clase Figura no puede ser instanciada por ser una clase abstracta

Los métodos dibujar y obtenerArea son definidos por cada una de las clases Circulo, Rectángulo y Triángulo. Estas clases pueden ser instanciadas por ser Rafael Aguilar García ESCOM - IPN clases concretas.


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El código Java para la jerarquía de clases anterior se muestra a continuación:


La clase debe ser declarada como clase abstracta debido a que tiene más de un método abstracto. abstract class Figura {

private String nombre; abstract public double obtenerArea(); dibujar(); abstract public void

Los métodos abstractos no tienen definición (cuerpo). Solamente deben ser declarados como abstractos

public Figura (String nomFigura) { nombre = nomFigura; } public boolean mayorQue (Figura fig) { return(this.obtenerArea() > fig.obtenerArea()); } public String toString () { return ( _nombre + " , " + obtenerArea() ); } }

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La referencia fig puede tomar como valor una instancia de Círculo, Rectángulo, o Triángulo


class Circulo extends Figura { private double radio; private static final double PI = 3.1416; public Circulo (double r) { super("Circulo"); radio = r; }

Invocación del constructor de la clase base Figura.

public Circulo () { this(10.0); } public double obtenerArea() { return ( PI * radio * radio ); }

La clase Círculo proporciona su propia definición de los métodos dibujar y obtenerArea. La clase Circulo es por lo tanto una clase concreta.

public void dibujar() { System .out.println("Soy un Circulo con radio: " + radio); } }

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class Rectangulo extends Figura { private double base; private double altura; public Rectangulo (double b, double a) { Invocación del constructor super ("Rectangulo"); base = b; de la clase base Figura. altura = a; } public Rectangulo () { this(10.0, 10.0); La clase Rectángulo proporciona su } propia definición de los métodos public double obtenerArea () { dibujar y obtenerArea. La clase return ( base * altura ); Rectángulo es por lo tanto una clase } concreta. public void dibujar () { System .out.println ("Soy un Rectangulo de: " + base + "*" + altura); } }

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class Triangulo extends Figura { private double base; private double altura; public Triangulo(double b, double a) { Invocación del constructor super (“Triangulo"); base = b; de la clase base Figura. altura = a; } public Triangulo() { this(10.0, 10.0); La clase Triángulo proporciona su } propia definición de los métodos public double obtenerArea () { dibujar y obtenerArea. La clase return ( base*altura/2 ); Triángulo es por lo tanto una clase } concreta. public void dibujar () { System .out.println ("Soy un Triangulo de: " + base + "*" + altura); } }

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1 class UsoFiguras{ 2 public static void main (String[] args) { 3 Figura[] grupo = new Figura[3]; 4 int mayor; 5 6 grupo[0] = new Circulo(); 7 grupo[1] = new Rectangulo(55); 8 grupo[2] = new Triangulo(20,30); 9 10 for (int i=0; i

Polimorfismo 12

La clase UsoFiguras ilustra el uso de la jerarquía de clases de Figura. A continuación la descripción: 

En la línea 3 tenemos un arreglo de referencias a la clase Figura. Es importante notar que no se está instanciando un arreglo de objetos Figura; una clase abstracta no puede tener instancias: grupo

Figura Figura Figura Rafael Aguilar García ESCOM - IPN

Upcasting 13 

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En la línea 6 se lleva a cabo el upcasting, esto es, asignamos una referencia de una subclase (Circulo) a una referencia de una superclase (Figura). A través de una referencia a Figura podemos invocar los métodos dibujar y obtenerArea del objeto de la clase Círculo, debido a que Figura conoce ambos métodos. upcasting Figura

grupo[0] = new Circulo(); upcasting Circulo

grupo

grupo[0]

Circulo


Polimorfismo 14

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En las líneas 7 y 8 también realizamos el upcasting, ahora para Rectángulo y Triángulo. En la sentencia for de la línea 10 se ilustra el polimorfismo. Aquí recorremos el arreglo grupo y según a qué objeto esté apuntando la referencia (grupo[i]) se invocarán sus métodos correspondientes. Si la referencia grupo[i] apunta al objeto de Rectángulo entonces se invocarán los métodos obtenerArea y dibujar de la clase Rectángulo, y así sucesivamente para las otras clases. Rafael Aguilar García ESCOM - IPN

Polimorfismo, enlace dinámico y estático 15

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Decimos entonces que los métodos obtenerArea, y dibujar son polimórficos porque son los mismos nombres en las subclases, pero con definiciones diferentes en cada una de ellas. El método invocado será el correspondiente al objeto apuntado por la referencia de tipo Figura (grupo[i]). Los métodos del cuerpo de la sentencia for se resuelven en tiempo de ejecución y a esto le llamamos enlace dinámico; no es posible resolver la invocación de los métodos en tiempo de compilación ( enlace estático) porque se desconocen los objetos en este momento. Rafael Aguilar García ESCOM - IPN

Downcasting 16

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En el downcasting nosotros requerimos ir hacia abajo en la jerarquía de clases: a partir de una referencia a una superclase hacemos referencia a una subclase. El downcasting requiere de un cast (moldeo) explícito. El código siguiente ilustra el uso del downcasting.


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class Animal { void hacerRuido() {System.out.println(“Ruido generico");} } class Can extends Animal { void hacerRuido() {System.out.println(“Ladrar"); } void jugar() { System.out.println(“Dar vueltas");} } class UsoDowncasting{ public static void main (String[] args) {

Animal [] a = {new Animal(), new Can(), new Animal() }; for(Animal animal : a) { animal.hacerRuido(); if(animal instanceof Can) { Can d = (Can) animal; // Downcasting : cast explícito d.jugar(); } } }


Downcasting 18

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En la línea 16 se ilustra el uso del downcasting. Aquí requerimos “bajar” una referencia de la clase Animal a un subtipo de ella que es la clase Can. Se requiere de un cast explícito con el propósito de asegurarnos de que la referencia de la clase Animal está apuntando efectivamente a una referencia de la clase Can, debido a que queremos invocar un método específico de la clase Can. El compilador debe estar seguro de esto: primero nos aseguramos con el operador instanceof de que la referencia (animal) apunta a un objeto Can y solo entonces aplicamos el cast: (Can) Rafael Aguilar García ESCOM - IPN

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