Este documento proporciona una introducción a las clases abstractas e interfaces en Java. Explica conceptos como métodos abstractos, clases abstractas, cuándo usar clases abstractas, qué es una interfaz, por qué usar una interfaz, la diferencia entre interfaces y clases abstractas, cómo implementar interfaces y múltiples interfaces, herencia en interfaces, polimorfismo e interfaces, y cómo reescribir interfaces. El documento contiene ejemplos de código para ilustrar estos conceptos.

1. MÓDULO 3 INTRODUCCIÓN A JAVA 3.9 CLASES ABSTRACTAS E INTERFACES 40 HORAS Jesús Muñoz jesus@iluego.com

2. Contenidos tema 3 – Introducción a Java Comenzamos Bases del lenguaje Java Programación Orientada a Objetos (OOP) Clases y objetos Creando clases Paquetes y java classpath Javabeans Herencia Clases abstractas e interfaces Polimorfismo Clases internas Excepciones Logging Networking 2

3. 3 Contenidos de este tema Clases abstractas e interfaces Métodos abstractos Clases abstractas Cuándo usar clases abstractas Qué es un interface Por qué usar un interface Interface vs. clase abstracta Interface como type Interface vs. class Implementando interfaces Implementando múltiples interfaces Herencia en interfaces Interfaces y polimorfismo Reescribiendo interfaces Ejemplo

4. 4 Contenidos de este tema Clases abstractas e interfaces Métodos abstractos Clases abstractas Cuándo usar clases abstractas Qué es un interface Por qué usar un interface Interface vs. clase abstracta Interface como type Interface vs. class Implementando interfaces Implementando múltiples interfaces Herencia en interfaces Interfaces y polimorfismo Reescribiendo interfaces Ejemplo

5. 5 Métodos abstractos Son métodos que no están implementados (body) Para crear un método abstracto sólo es necesaria la declaración del método sin el cuerpo (body) y usando la palabra reservada abstract // Note that there is no body public abstract void someMethod();

6. 6 Contenidos de este tema Clases abstractas e interfaces Métodos abstractos Clases abstractas Cuándo usar clases abstractas Qué es un interface Por qué usar un interface Interface vs. clase abstracta Interface como type Interface vs. class Implementando interfaces Implementando múltiples interfaces Herencia en interfaces Interfaces y polimorfismo Reescribiendo interfaces Ejemplo

7. 7 Clases abstractas Una clase abstracta es una clase que contiene uno o más métodos abstractos Una clase abstracta no puede ser instanciada. Al compilar recibiremos un error de compilación. Otra clase ha de proveer la implementación de los métodos abstractos Una clase concreta ha de implementar todos los métodos abstractos de la clase abstracta para poder ser instanciada La clase que implementa esos métodos debe extender de ésta (extends)

8. 8 Clases abstractas public abstract class LivingThing { public void breath(){ System.out.println("Living Thing breathing..."); } public void eat(){ System.out.println("Living Thing eating..."); } /** * Abstract method walk() * We want this method to be implemented by a * Concrete class. */ public abstract void walk(); }

9. 9 Clases abstractas Cuando una clase concreta extiende de la clase abstracta LivingThing, debe implementar el método abstracto walk(), o en su caso, esa subclase debe ser declarada como abstracta y no podría tampoco ser instanciada. public class Human extends LivingThing { public void walk(){ System.out.println("Human walks..."); } }

10. 10 Contenidos de este tema Clases abstractas e interfaces Métodos abstractos Clases abstractas Cuándo usar clases abstractas Qué es un interface Por qué usar un interface Interface vs. clase abstracta Interface como type Interface vs. class Implementando interfaces Implementando múltiples interfaces Herencia en interfaces Interfaces y polimorfismo Reescribiendo interfaces Ejemplo

11. 11 Cuándo usar clases abstractas Resulta evidente en el ejemplo de la figura que los diversos tipos de motores tienen características diferentes. Realmente tienen poco en común un motor eléctrico de corriente alterna y una turbina de vapor. Sin embargo, la construcción de una jerarquía en la que todos motores desciendan de un ancestro común, la clase abstracta "Motores", presenta la ventaja de unificar la interfaz. Aunque evidentemente su definición será tan "abstracta", que no pueda ser utilizada para instanciar directamente ningún tipo de motor. El creador del lenguaje dice de ellas que soportan la noción de un concepto general del que solo pueden utilizarse variantes más concretas.

12. 12 Contenidos de este tema Clases abstractas e interfaces Métodos abstractos Clases abstractas Cuándo usar clases abstractas Qué es un interface Por qué usar un interface Interface vs. clase abstracta Interface como type Interface vs. class Implementando interfaces Implementando múltiples interfaces Herencia en interfaces Interfaces y polimorfismo Reescribiendo interfaces Ejemplo

13. 13 Qué es un interface Define un camino standard y público de especificar el propósito de las clases Define un contrato Todos los métodos de la interface son abstractos Define las signaturas en un conjunto de métodos, sin el cuerpo (body, implementación) Una clase concreta debe implementar la interface (todos los métodos abstractos de la interface) Permite a las clases, sin importar la localización dentro de la jerarquía de clases, el implementar los métodos comunes public interface Relation { public boolean isGreater( Object a, Object b); public boolean isLess( Object a, Object b); public boolean isEqual( Object a, Object b); }

14. 14 Contenidos de este tema Clases abstractas e interfaces Métodos abstractos Clases abstractas Cuándo usar clases abstractas Qué es un interface Por qué usar un interface Interface vs. clase abstracta Interface como type Interface vs. class Implementando interfaces Implementando múltiples interfaces Herencia en interfaces Interfaces y polimorfismo Reescribiendo interfaces Ejemplo

15. 15 Por qué usar un interface Para revelar el interface (la funcionalidad del objeto) sin revelar su implementación Este es el concepto de encapsulación La implementación puede cambiar sin afectar al llamador de la interface El llamador no necesita la implementación en el tiempo de compilación Sólo necesita la interface durante el tiempo de compilación Durante el tiempo de ejecución, la instancia actual está asociada con el tipo del interface Para tener métodos similares en implementaciones de clases no relacionadas Una clase no es una subclase de otra

16. 16 Por qué usar un interface Para revelar el interface (la funcionalidad del objeto) sin revelar su implementación Este es el concepto de encapsulación La implementación puede cambiar sin afectar al llamador de la interface El llamador no necesita la implementación en el tiempo de compilación Sólo necesita la interface durante el tiempo de compilación Durante el tiempo de ejecución, la instancia actual está asociada con el tipo del interface Para tener métodos similares en implementaciones de clases no relacionadas Una clase no es una subclase de otra Para tener herencia múltiple Cada conjunto es definido como una interface Una clase sólo puede implementar múltiples interfaces, pero sólo puede extender de una clase

17. 17 Contenidos de este tema Clases abstractas e interfaces Métodos abstractos Clases abstractas Cuándo usar clases abstractas Qué es un interface Por qué usar un interface Interface vs. clase abstracta Interface como type Interface vs. class Implementando interfaces Implementando múltiples interfaces Herencia en interfaces Interfaces y polimorfismo Reescribiendo interfaces Ejemplo

18. 18 Interface vs. Clase abstracta Todos los métodos de una interface son métodos abstractos, mientras que sólo algunos de los métodos son abtractos en la clase abstracta Los métodos abstractos de una clase abstracta llevan la palabra reservada abstract Un interface sólo puede definir constantes. La clase abstracta puede tener campos. Interfaces no tienen relación de herencia directa con una clase particular, están definidos independientemente Los interfaces poseen relaciones de herencia a través de ellos mismos

19. 19 Contenidos de este tema Clases abstractas e interfaces Métodos abstractos Clases abstractas Cuándo usar clases abstractas Qué es un interface Por qué usar un interface Interface vs. clase abstracta Interface como type Interface vs. class Implementando interfaces Implementando múltiples interfaces Herencia en interfaces Interfaces y polimorfismo Reescribiendo interfaces Ejemplo

20. 20 Interface como type Cuando definimos un nuevo interface, estamos definiendo un nuevo tipo Podemos usar el nombre del interface en cualquier otro sitio Si definimos una variable por referencia cuyo tipo es un interface, cualquier objeto que asignemos a él será una instancia de la clase que implementa el interface (implements) Vamos a ver cómo la clase Person implementa PersonInterface: Person p1 = new Person(); PersonInterface pi1 = p1; PersonInterface pi2 = new Person();

21. 21 Contenidos de este tema Clases abstractas e interfaces Métodos abstractos Clases abstractas Cuándo usar clases abstractas Qué es un interface Por qué usar un interface Interface vs. clase abstracta Interface como type Interface vs. class Implementando interfaces Implementando múltiples interfaces Herencia en interfaces Interfaces y polimorfismo Reescribiendo interfaces Ejemplo

22. 22 Interface vs. Class En la práctica las interfaces y las clases son tipos Esto significa que una interface puede ser usada también en lugares donde una clase puede usarse Por ejemplo: // Recommended practice PersonInterface pi = new Person(); // Not recommended practice Person pc = new Person(); Tanto la interface como la clase, ambas, pueden definir métodos

23. 23 Interface vs. Class DIFERENCIAS Los métodos de un interface son todos métodos abstractos No tienen cuerpo No se puede crear una instancia de una interface. Por ejemplo: PersonInterface pi = new PersonInterface(); //ERROR! Una interface sólo puede ser implementada por clases o extendida por otras interfaces

24. 24 Interface vs. Class Definiendo una interface: public interface [InterfaceName] { //some methods without the body } Como ejemplo, vamos a crear un interface que define relaciones entre dos objetos acorde con el orden natural de los objetos public interface Relation { public boolean isGreater( Object a, Object b); public boolean isLess( Object a, Object b); public boolean isEqual( Object a, Object b); }

25. 25 Contenidos de este tema Clases abstractas e interfaces Métodos abstractos Clases abstractas Cuándo usar clases abstractas Qué es un interface Por qué usar un interface Interface vs. clase abstracta Interface como type Interface vs. class Implementando interfaces Implementando múltiples interfaces Herencia en interfaces Interfaces y polimorfismo Reescribiendo interfaces Ejemplo

26. 26 Implementando interfaces Para crear una clase concreta que implemente un interface: implements keyword. /** * Line class implements Relation interface */ public class Line implements Relation { private double x1; private double x2; private double y1; private double y2; public Line(double x1, double x2, double y1, double y2){ this.x1 = x1; this.x2 = x2; this.y1 = y1; this.y2 = y2; } // More code follows

27. 27 Implementando interfaces public double getLength(){ double length = Math.sqrt((x2-x1)*(x2-x1) + (y2-y1)* (y2-y1)); return length; } public boolean isGreater( Object a, Object b){ double aLen = ((Line)a).getLength(); double bLen = ((Line)b).getLength(); return (aLen > bLen); } public boolean isLess( Object a, Object b){ double aLen = ((Line)a).getLength(); double bLen = ((Line)b).getLength(); return (aLen < bLen); } public boolean isEqual( Object a, Object b){ double aLen = ((Line)a).getLength(); double bLen = ((Line)b).getLength(); return (aLen == bLen); } }

28. 28 Implementando interfaces Cuando la clase trata de implementar una interface hay que asegurarse de implementar todos los métodos de la interface. En caso contrario dará un error.

29. 29 Contenidos de este tema Clases abstractas e interfaces Métodos abstractos Clases abstractas Cuándo usar clases abstractas Qué es un interface Por qué usar un interface Interface vs. clase abstracta Interface como type Interface vs. class Implementando interfaces Implementando múltiples interfaces Herencia en interfaces Interfaces y polimorfismo Reescribiendo interfaces Ejemplo

30. 30 Implementando múltiples interfaces Una clase concreta: Extiende sólo de una clase Puede implementar varias interfaces public class ComputerScienceStudent extends Student implements PersonInterface, AnotherInterface, Third interface{ // All abstract methods of all interfaces // need to be implemented. }

31. 31 Implementando múltiples interfaces Una clase concreta: Extiende sólo de una clase Puede implementar varias interfaces public class ComputerScienceStudent extends Student implements PersonInterface, AnotherInterface, Third interface{ // All abstract methods of all interfaces // need to be implemented. }

32. 32 Contenidos de este tema Clases abstractas e interfaces Métodos abstractos Clases abstractas Cuándo usar clases abstractas Qué es un interface Por qué usar un interface Interface vs. clase abstracta Interface como type Interface vs. class Implementando interfaces Implementando múltiples interfaces Herencia en interfaces Interfaces y polimorfismo Reescribiendo interfaces Ejemplo

33. 33 Herencia en interfaces Las interfaces no son parte de la jerarquía de clases: Sin embargo, las interfaces pueden tener relaciones de herencia entre ellas mismas: public interface PersonInterface { void doSomething(); } public interface StudentInterface extends PersonInterface { void doExtraSomething(); }

34. 34 Contenidos de este tema Clases abstractas e interfaces Métodos abstractos Clases abstractas Cuándo usar clases abstractas Qué es un interface Por qué usar un interface Interface vs. clase abstracta Interface como type Interface vs. class Implementando interfaces Implementando múltiples interfaces Herencia en interfaces Interfaces y polimorfismo Reescribiendo interfaces Ejemplo

35. 35 Interfaces y polimorfismo Las interfaces permiten polimorfismo, desde que pueden llamar a un método de la interface, y la versión apropiada de ese método será ejecutada dependiendo del tipo de la instancia del objeto pasado en la llamada al método de la interface

36. 36 Contenidos de este tema Clases abstractas e interfaces Métodos abstractos Clases abstractas Cuándo usar clases abstractas Qué es un interface Por qué usar un interface Interface vs. clase abstracta Interface como type Interface vs. class Implementando interfaces Implementando múltiples interfaces Herencia en interfaces Interfaces y polimorfismo Reescribiendo interfaces Ejemplo

37. 37 Reescribiendo interfaces Considerar un interface que hemos creado llamado DoIt: public interface DoIt { void doSomething(int i, double x); int doSomethingElse(String s); } Suponemos que, después, queremos añadir un tercer método a DoIt, de tal forma que la interface sería: public interface DoIt { void doSomething(int i, double x); int doSomethingElse(String s); boolean didItWork(int i, double x, String s); } Si hacemos este cambio, todas las clases que implementan la vieja interface DoIt no funcionará porque en este caso no implementa todos los métodos de la interface

38. 38 Reescribiendo interfaces La solución de reescribir una interface existente: Crear más interfaces después Por ejemplo, puedes crear una DoItPlus interface que extienda de DoIt public interface DoItPlus extends DoIt { boolean didItWork(int i, double x, String s); } Ahora los usuarios pueden continuar usando la interface anterior o actualizar a la nueva interface

39. 39 Contenidos de este tema Clases abstractas e interfaces Métodos abstractos Clases abstractas Cuándo usar clases abstractas Qué es un interface Por qué usar un interface Interface vs. clase abstracta Interface como type Interface vs. class Implementando interfaces Implementando múltiples interfaces Herencia en interfaces Interfaces y polimorfismo Reescribiendo interfaces Ejemplo

40. 40 Ejemplo

41. Es importante que recordeis… “Si haces todos los días lo mismo no llegarás más lejos de lo que otras veces has llegado” Adelante!!! Jesús Muñoz jesus@iluego.com