PDF de programación - Programación II - Herencia y Polimorfismo

23/04/2010

Programación II

Herencia y Polimorfismo

Ángel Lucas González Martínez

Jaime Ramírez Rodríguez

Guillermo Román

DLSIIS. Facultad de Informática
Universidad Politécnica de Madrid

Clases como conjuntos

• Una clase la podemos ver como un conjunto, y

por lo tanto los objetos de esa clase los
por lo tanto los objetos de esa clase los
podemos ver como miembros de ese conjunto.
• Una subclase o clase hija de una clase (padre)

A, la podemos considerar un subconjunto del
conjunto A.
De esta forma los elementos que pertenecen a
– De esta forma los elementos que pertenecen a
un subconjunto pertenecen también al conjunto
más general

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Generalización de clases

•Una clase hija es una correcta
subclase de una clase padre si
cumple las siguientes reglas:
• Regla Es-un: todos los objetos

(miembros) de una clase hija
(subconjunto) son objetos también de
la clase padre (conjunto).

• Regla del 100%: el 100% de la

definición de la clase padre debe ser
parte de la definición de la clase hija,
es decir:
– La clase hija debe incorporar al menos

los atributos de la clase padre

– La clase hija debe saber realizar al
menos las operaciones de la clase
padre ⇒la debe poder sustituir en
cualquier contexto

Vehiculo

velocidad
-velocidad
-carga

+desplazarsePorSuperficie()
+cargar()
+descargar()

VehiculoMotorizado

-cargaCombustible

+encender()
+apagar()

VehiculoManual

Avión

-altitud

+volar()

Submarino

-profundidad

+navegarBajoMar()

Bi i l t
Bicicleta

+pedalear()

miBici : Bicicleta

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Herencia de clases

• Es un mecanismo que incorporan los lenguajes OO
que permite implementar una clase (derivada) a partir de
que permite implementar una clase (derivada) a partir de
otra clase (base) de forma que:
– La clase derivada incluye todos los atributos de la

clase base

– La clase derivada incluye todos los métodos definidos

en la clase base.

⇒ es un mecanismo para reutilizar código ya existente
⇒ es un mecanismo para reutilizar código ya existente

que permite evitar la duplicidad de código

• USO CORRECTO: solo se debe usar cuando la clase

derivada sea conceptualmente una subclase de la clase
base.

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Herencia de clases en Java

derivada o subclase de una clase padre
derivada o subclase de una clase padre.

• Java permite definir una clase como clase
Class ClaseHija extends ClasePadre
{
..........
}

Clase Padre

Clase Hija

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Herencia en Java

• No permite la herencia múltiple (sólo un padre)
• Todas las clases derivan implícitamente de
• Todas las clases derivan implícitamente de

Object

• Una clase derivada (o subclase) puede acceder

directamente a todos los atributos y métodos
heredados que no sean private

• Se permite la especialización o redefinición de

p

p

servicios de la clase padre (sobreescribir
/redefinir), por ejemplo, el equals().

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Constructores y Herencia

j

,

• Cuando se declara un objeto de una clase
derivada, se ejecutan los constructores
siguiendo el orden de derivación, es decir,
primero el de la clase base (padre), y después
los de las clases derivadas (hijas) de arriba a
abajo.

• Para pasar parámetros al constructor de la clase

padre:

super (para1, para2, ..., paraN)
N)

1

2

(

• Si el padre no tiene constructor por defecto hay

que llamar a super obligatoriamente

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Constructores y Herencia

class Persona {
private String nombre;
private int edad;
p
;
public Persona() {}
public Persona (String nombre, int edad)
{ this.nombre = nombre; this.edad = edad; }
}

class Alumno extends Persona {
private int curso;
private String nivelAcademico;
public Alumno (String nombre, int edad, int curso, String nivel) {
super(nombre edad);
super(nombre, edad);
this.curso = curso; nivelAcademico = nivel;

}
public static void main(String[] args) {
Alumno a = new Alumno("Pepe", 1, 2, "bueno");
}}

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Referencias a objetos de clases hijas

• Si tenemos ClaseHijo hijo = new ClaseHijo(...);
• Entonces es posible padre=hijo donde padre es
Entonces es posible padre hijo donde padre es
una variable de tipo ClasePadre
– No es posible hijo=padre
– Es posible con casting hijo= (ClaseHijo) padre. Si

padre no contiene una instancia de la clase hija
se produce la excepción:

java.lang.ClassCastException
j
• Ahora bien:

g

– Con padre sólo podemos acceder a atributos y

métodos de la clase padre

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Referencias a objetos de clases hijas

public static void main(String[] args) {
Persona persona;
Alumno alumno = new Alumno(“pepe”,23,1,”universitario”);
persona = alumno; //ref padre señala al objeto hijo
// acceso al objeto hijo mediante la ref padre
persona.setEdad(24);
/* no es posible acceder a un miembro de la clase hija usando una ref

a la clase padre*/

persona.setCurso(88); // ERROR
((Alumno)persona).setCurso(88); // Esto es correcto
}

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Ejercicio

Los constructores
no se ponen

• Crear una clase Persona con nombre(String) y edad (int)

– Implementar el constructor que inicialice el nombre y

la edad con parámetros de entrada

• Crear una clase Trabajador que herede de Persona y

t
)
tenga un número de la seguridad social (String)

l (St i

id d

d l

ú

i

– Implementar el constructor con todos los atributos

de la clase con parámetros de entrada

• Crear una clase Empleado que herede de Trabajador y

tenga un atributo sueldo (double)

– Implementar el constructor con todos los atributos

de la clase con parámetros de entrada

• Crear una clase Directivo que herede de Empleado y

tenga el atributo (double) bonus

– Implementar el constructor con todos los atributos

de la clase con parámetros de entrada

• Crear una clase ConsultorExterno que herede de

Trabajador y tenga tarifa (double) y horas (double) y una
empresa (String)

– Implementar el constructor con todos los atributos

de la clase con parámetros de entrada

Persona

-String nombre
-int edad

Trabajador

-String numSegSocial

Empleado

-double sueldo

Directivo

-double bonus

ConsultorExterno

-double tarifa
-double horas
-String empresa

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Redefinir funciones miembros de la

clase padre

• Una clase hija puede completar o cambiar el

comportamiento de un método (sobre escribir)
comportamiento de un método (sobre escribir)

• El método redefinido debe cumplir:

– Ofrecer al menos una POST igual o más fuerte
– Exigir como mucho una PRE igual o más débil

• El método redefinido puede usar la
(

implementación dada por el padre (super)
i
)
– O usar cualquier otro método accesible, tanto del

ió d d

d

t

l

l

padre como de sí mismo

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Redefinir funciones miembros de la

clase padre

class Persona {
private String nombre;
private int edad;
p ate
t edad;
...................
public String toString() { return nombre + “ ” +edad; }
public void setEdad(int edad) { this.edad = edad; }

}

class Alumno extends Persona {
private int curso;
private String nivelAcademico;
...................
public String toString() {
return super.toString() + curso + nivelAcademico;
}
public void setCurso(int curso) { this.curso = curso; }

}

Se usa la implementación del padre

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Polimorfismo

•

[RAE 2001]: Cualidad de lo que tiene o puede tener
distintas formas

• El polimorfismo en POO se da por el uso de la herencia
• Se produce por distintas implementaciones de los

métodos definidos en la clase padre (sobre escribir):
– Distinta implementación entre clase hija y padre
– Distinta implementación entre clases hija
• Una misma llamada ejecuta distintas sentencias
Una misma llamada ejecuta distintas sentencias
dependiendo de la clase a la que pertenezca el objeto

• El código a ejecutar se determina en tiempo de

ejecución => Enlace dinámico

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Polimorfismo

• Supongamos que declaramos: Persona p;
• Podría referenciar a un profesor o a un alumno en

p

distintos momentos

• Entonces:

– Si p referencia a un alumno, con p.toString(), se

ejecuta el toString de la clase Alumno.

– Si p referencia a un profesor, con p.toString(), se

ejecuta el toString de la clase Profesor.

Enlace dinámico: Se decide en tiempo de ejecución
• Enlace dinámico: Se decide en tiempo de ejecución
qué implementación del método se ejecuta.

• OJO!: la Sobrecarga de funciones no es lo mismo,

utiliza enlace estático, por tanto se decide en tiempo de
compilación.

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Ejemplo Personas

Persona

-String nombre
-int edad

+cambiarEdad(int edad)

Alumno

-String nota

+cambiarNota(String nota)
+calcularGastosMatricula()

Medico

-String especialidad

+recetar(Persona p)

Profesor

-String asignatura

+darClase()

AlumnoLibre

AlumnoPresencial

-int numAsignaturas

-int curso

+calcularGastosMatricula()

+calcularGastosMatricula()

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Ejemplo de Polimorfismo

class Persona { ................... }
class Alumno extends Persona {
......................
public String toString() {

return super.toString() + curso + nivelAcademico;
}

}
class Profesor extends Persona {
private String asignatura;
public Profesor (String nombre, int edad, String asignatura) {
super(nombre, edad);
this.asignatura = asignatura;
}
public String toString() {
return super.toString() + asignatura;
}

}

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Ejemplo de Polimorfismo

public static void main(String[] args) {
Persona v[]=new Persona[10];
// Se introducen alumnos, profesores y personas en v
// Se introducen alumnos, profesores y personas en v
for (int i=0 ; i<10; i++){
/*Se piden datos al usuario de profesor, alumno o persona */
switch (tipo) {
case /* profesor */: v[i] = new Profesor (….); break;
case /* alumno */: v[i] = new Alumno(…); break;
case /* persona */: v[i] = new Persona(…); break;
default: /* ERROR */ }}
}

for (int i=0 ; i<10; i++)
System.out.println(v[i]);// enlace dinámico con toString()

}

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¿Cómo sería sin polimorfismo?

• No tendríamos enlace dinámico.
Necesitaríamos otro switch en el segundo for para cada una
• Necesitaríamos otro switch en el segundo for para cada una
de las clases que queramos tratar.