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POLIMORFISMO

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Lo primero que se les viene a la cabeza a los estudiantes cuando se les menciona la reutilización del código es el famoso copiar y pegar al que se han acostumbrado en la programación estructurada, y de hecho muchos lo hacen en poo, lo cual es una de las practicas que más encarece el desarrollo de software. Como todo en Java, el problema se resuelve con las clases. Para reutilizar el código creamos nuevas clases pero, en lugar de partir de cero, partimos de clases, relacionadas con nuestra clase, que han sido ya creadas y depuradas. El truco está en usar las clases sin ensuciar el código existente.

Una forma de hacer esto es crear objetos de nuestras clases existentes dentro de la nueva clase. Esto se conoce como composición porque la nueva clase está compuesta de objetos de clases existentes. Estamos reutilizando la funcionalidad del código, y no la forma.

Otra forma es crear una nueva clase como un tipo de una clase ya existente. Tomamos la forma de la clase existente y añadimos código a la nueva, sin modificar la clase existente. Esta forma de crear nuevos objetos se llamada herencia, y lo que hacemos es extender la clase en la que nos basamos para crear la nueva.

Composición

Hasta ahora hemos usado la composición de cierta manera, ej. cuando hacemos una interfaz gráfica de usuario, nuestra clase de interfaz gráfica esta compuesta por un frame, unos panel, botones, etc. todos estos objetos componen el objeto de interfaz gráfica. Es decir que la composición consiste en poner manejadores de objetos dentro de nuestra clase, estos manejadores de objetos no serán otra cosa que instancias de las clases en las que nos estamos basando para crear la nueva clase.

Recordemos que la forma para determinar cuándo usar composición es cuando podemos decir que nuestra nueva clase “tiene un” elemento de otro tipo de objetos, por ejemplo un cronómetro tiene: horas, minutos y segundos, es decir que una clase Cronometro está compuesta por otras clases llamadas: Horas, Minutos y Segundos.

Veamos como seria esta clase:

public class Cronometro {

Horas h;

Minutos m;

Segundos s;

String cadena;

int seg,min,hor;

public Cronometro() {

seg=0;

min=0;
hor=0;
h = new Horas();

m = new Minutos();

s = new Segundos();

cadena = new String("0 : 0 : 0");

}

public String avanzar(){

seg = s.forward();

if(seg==0){
min=m.forward();

if(min==0){

hor=h.forward();
}
}
cadena = hor + " : " + min + " : " + seg;

return cadena;

}

public String reset(){

seg = s.reset();

min = m.reset();

hor = h.reset();

cadena = hor + " : " + min + " : " + seg;

return cadena;

}
}

Nuestra clase Cronometro está compuesta entre otras cosas por objetos del tipo Horas, Minutos y Segundos y a través del constructor de nuestra clase creamos las instancias de cada una de ellas.

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Concepto

Hay ocasiones, cuando se desarrolla una jerarquía de clases en que algún comportamiento está presente en todas ellas pero se materializa de forma distinta para cada una. Por ejemplo, pensemos en una estructura de clases para manipular figuras geométricas. Podríamos pensar en tener una clase genérica, que podría llamarse FiguraGeometrica y una serie de clases que extienden a la anterior que podrían ser Circulo, Poligono, etc. Podría haber un método dibujar dado que sobre todas las figuras puede llevarse a cabo esta acción, pero las operaciones concretas para llevarla a cabo dependen del tipo de figura en concreto (de su clase). Por otra parte la acción dibujar no tiene sentido para la clase genérica FiguraGeometrica, porque esta clase representa una abstracción del conjunto de figuras posibles.

Para resolver esta problemática Java proporciona las clases y métodos abstractos. Un método abstracto es un método declarado en una clase para el cual esa clase no proporciona la implementación (el código). Una clase abstracta es una clase que tiene al menos un método abstracto. Una clase que extiende a una clase abstracta debe implementar los métodos abstractos (escribir el código) o bien volverlos a declarar como abstractos, con lo que ella misma se convierte también en clase abstracta.
Declaración e implementación de métodos abstractos

Siguiendo con el ejemplo del apartado anterior, se puede escribir:

abstract class FiguraGeometrica {
. . .
abstract void dibujar();
. . .
}

class Circulo extends FiguraGeometrica {
. . .
void dibujar() {
// codigo para dibujar Circulo
. . .
}
}

La clase abstracta se declara simplemente con el modificador abstract en su declaración. Los métodos abstractos se declaran también con el mismo modificador, declarando el método pero sin implementarlo (sin el bloque de código encerrado entre {}). La clase derivada se declara e implementa de forma normal, como cualquier otra. Sin embargo si no declara e implementa los métodos abstractos de la clase base (en el ejemplo el método dibujar) el compilador genera un error indicando que no se han implementado todos los métodos abstractos y que, o bien, se implementan, o bien se declara la clase abstracta.

Referencias y objetos abstractos

Se pueden crear referencias a clases abstractas como cualquier otra. No hay ningún problema en poner:

FiguraGeometrica figura;

Sin embargo una clase abstracta no se puede instanciar, es decir, no se pueden crear objetos de una clase abstracta. El compilador producirá un error si se intenta:

FiguraGeometrica figura = new FiguraGeometrica();

Esto es coherente dado que una clase abstracta no tiene completa su implementación y encaja bien con la idea de que algo abstracto no puede materializarse.

Sin embargo utilizando el up-casting visto en el capítulo dedicado a la Herencia si se puede escribir:

FiguraGeometrica figura = new Circulo(. . .);
figura.dibujar();

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En Java, las variables que contienen objetos son variables polimórficas. El término polimórfico  (literalmente: muchas formas) se refiere al hecho de que una misma variable puede contener objetos de diferentes tipos (del tipo declarado o de cualquier subtipo del tipo declarado). El polimorfismo aparece en los lenguajes orientados a objetos en numerosos contextos, las variables polimórficas constituyen justamente un primer ejemplo.

Observemos la manera en que el uso de una variable polimórfica nos ayuda a simplificar nuestro método listar. El cuerpo de este método es:

for (Elemento elemento : elementos)
elemento.imprimir();

En este método recorremos la lista de elementos (contenida en un ArrayList mediante la variable elementos), tomamos cada elemento de la lista y luego invocamos su método imprimir.El uso de herencia en este ejemplo ha eliminado la necesidad de escribir dos ciclos en el método listar. La herencia evita la duplicación de código no sólo en las clases servidoras sino también en las clases clientes de aquellas.