Polimorfismo

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Polimorfismo é uma característica importante em qualquer linguagem, especialmente se a linguagem é orientada a objetos e especificamente em Java. O polimorfismo é muitas vezes confundido com o próprio conceito de orientação a objetos, mas embora dependa dele em certa medida, é, na realidade, um conceito separado.

O polimorfismo está presente de diferentes maneiras. Estas são aquelas relevantes para Java mas quase todas se aplicam a outras linguagens.

Variável Polimórfica

Este tipo de polimorfismo permite atribuir objetos de tipos (classes, interfaces …) diferentes a uma mesma variável. Para que isto seja possível deve existir uma relação de herança entre o tipo da variável e o tipo do objeto, de tal modo que o tipo da variável seja igual ou mais abstrato que o tipo do objeto.

Este tipo do polimorfismo é na realidade uma forma de encapsulamento que, por sua vez, é uma concretização do Princípio de Separação de Responsabilidade; e é necessária para uma linguagem orientada a objeto completa.

No exemplo a seguir a variável texto não é polimórfica já que String é uma classe final. Não é possível estender String e, portanto, não é possivel criar tipos menos abstratos que String.

1 String texto; 2 texto = “Apenas uma String” ;

Código 1:

No exemplo seguinte, a varável texto é polimórfica já que CharSequence é uma interface, o que , por definição, significa é possivel que exista um conjunto de possibilidades para os objetos que podem ser atribuidos a essa variável.

1 CharSequence texto; 2 texto = “Apenas uma String” ; 3 texto = new StringBuffer ( “Ou um StringBuffer” ) ; 4 texto = new StringBuilder ( “Ou um StringBuilder” ) ;

Código 2:

Utilizar interfaces e classes abstratas como os tipos das variáveis garante explicitamente que a variável é polimórfica. Utilizar classes abstratas e sobretudo interfaces como tipos de variáveis é considerado uma boa prática e é conhecido como “programar para interfaces”. Na realidade, isto apenas significa :”utilize variáveis polimórficas por padrão e sempre que possível”

Sombreamento

Sombreamento (shadowing) é a capacidade de poder definir duas, ou mais, variáveis com o mesmo nome em escopos diferentes. O código a seguir apresenta o exemplo clássico:

1 class UmaClasse { 2 3 String nome; // variável no escopo “classe” 4 5 public void setName ( String nome ){ // variável no escopo “método” 6 this .nome = nome; 7 } 8 }

Código 3:

O sobreamento permite que o mesmo nome seja utilizado para duas variávels diferentes. No caso, a variável “nome” definida na classe e a variável “nome” definida no método.

O detalhe com o uso de sobreamento é que as variáveis de maior escopo podem interagir com as de menor escopo. Contudo, como elas têm o mesmo nome, é necessário destingui-las. Para isso, é utilizada a palavra reservada this que representa o objeto corrente e contém, portanto, variáveis de escopo de classe. Caso o this não fosse utilizado junto de ‘nome’, o compilador assume que você está se referindo à variável de menor escopo; no caso a definida no método. Isso não é uma falha. É a utilidade do sobreamento.

O compilador Java é uma tanto esperto e avisa o programador de falhas básicas. Uma delas é a tentativa de atribuir uma variável a ela própria. Isso é um código que não tem nenhum propósito e o compilador o avisará quando detectar essa situação. Por isso se você escrever o código seguinte:

1 class UmaClasse { 2 3 String nome; // variável no escopo “classe” 4 5 public void setName ( String nome ){ // variável no escopo “método” 6 nome = nome; 7 } 8 }

Código 4:

O compilador apresentará um aviso na linha 6 dizendo que a variável está sendo atribuída a ela própria. Isso demonstra que o compilador escolhe sempre a variável de menor escopo.

Sobrecarga

Sobrecarga (overload) é a capacidade de poder definir dois, ou mais métodos, numa mesma classe com o mesmo nome. Para que exista sobecarga não é necessário que a linguagem seja orientada a objetos e, por isso, à semelhança do sombreamento a sobrecarga é normalmente entendida com uma característica da linguagem e não como uma forma de polimorfismo.

Embora os métodos possam ter o mesmo nome, eles têm obrigatoriamente que ter uma assinatura diferente. Eis alguns exemplos:

1 public int calculaIdade ( int ano , int mes, int dia ) ; 2 public int calculaIdade ( Date data ) ; 3 public int calculaIdade ( Calendar data ) ;

Código 5:

Sobre-escrita

Sobre-escrita (overriding) é a capacidade de poder redefinir a implementação de um método que já foi definido e implementado em uma classe superior na hierarquia de herança.

Para que exista sobre-escrita é necessário que o método seja definido com a exata assinatura que existe na classe superior.

01 class Somador { 02 03 public int calculaSoma ( int inicio, int fim ){ 04 05 int soma = 0 ; 06 for ( int i = inicio ; i <= fim ; i++ ){ 07 soma += i; 08 } 09 return soma; 10 } 11 12 } 13 14 class SomadorInteligente extends Somador { 15 16 public int calculaSoma ( int inicio, int fim ){ 17 18 int umAteInicio = inicio ( inicio+ 1 ) / 2 ; 19 int umAteFim = fim ( fim+ 1 ) / 2 ; 20 21 return umAteFim – umAteInicio; 22 } 23 24 }

Código 6:

O método calculaSoma em SomadorInteligente sobre-escreve o método calculaSoma em Somador redefinindo a logica de soma.

Tipo Genérico

Tipos genéricos permitem estabelecer relações fortes entre os tipos, mas sem especificar o tipo real que será utilizado. Tipos genéricos são uma inovação recente da linguagem Java mas já conhecidos e utilizados em linguagems anteriores.

Esta forma de parametrização possibilita que classe sejam criadas utilizando uma outra classe ou grupo de classes sem necessidade de fazer casting explícito e possibilitando maior controle sobre o funcionamento da classe. Tipo genérico é uma parametrização do tipo e portanto é utilizando em qualquer lugar onde tipo é usado. Por exemplo, na definição de uma variável.

1 2 List<Number> numbers = new ArrayList<Number> () ;

Código 7:

Tipo generico, à semelhança da variável polimorfica, é também um forma de encapsulamento.

Auto-boxing e Auto-unboxing

Java suporta tipos primitivos (ou seja, tipos de variáveis que não são objetos). Em algumas situações é necessário converter esses valores primitivos para objetos. Isso é conhecido como boxing (colocar em caixas). O processo inverso é chamado unboxing (retirar das caixas). Auto-boxing e Auto-umboxing acontece quando próprio compilador faz essa operação. Este recurso foi adicionado à linguagem Java a partir da sua versão 5.

Numero de argumentos indefinido (Var args)

Algumas vezes é útil passar vários argumentos de um certo tipo para um método. Normalmente isso é feito pela utilização de arrays ou coleções. Contudo isso não é prático. O ideal seria passar os argumentos como se fossem argumentos individuais e capturá-los depois como um array. Essa funcionalidade conhecida como var args é uma forma de polimorfismo já que a forma do programador invocar o método é diferente da forma com que ele trabalha o resultado, contudo os dados são os mesmos.

01 class Vector { 02 03 public void setElements ( int … elements ){ 04 05 for ( int i = 0 ; i < elements.length; i++ ){ 06 // faz algo com o elemento 07 } 08 } 09 10 } 11 12 // uso 13 14 Vector v; 15 v.setElements ( 4 , 8 , 15 , 16 , 23 , 42 )

Código 8:

Categorias de Polimorfismo

Alguns dos tipos de polimorfismo escondem o real funcionamento do programa (por serem forma de encapsulamento). A única forma de saber exatamente o que está acontecendo é analisar o programa enquanto está funcionando. Estes tipos de polimorfismo formam uma categoria designada: Polimorfismo Dinâmico.
Os outros tipos cujo efeito no programa é claro mesmo quando o programa não está funcionando, ou seja, pode ser compreendido diretamente da análise do código compõem a categoria designada: Polimorfismo Estático.

Muitas das funcionalidades do polimorfismo estático não dependem do conceito de objeto e podem ser encontrados em outras linguagens. Talvez por isso não seja comum encontrar referência a essas capacidades como tipos de polimorfismo e são normalmente apresentadas como funcionalidades da linguagem. Em contrapartida, as funcionalidades de polimorfismo dinâmico dependem, quase todas, dos conceitos de objeto e herança. Muitas vezes elas se confundem com os próprios conceitos de herança e orientação a objetos e são normalmente apresentadas como parte integrante desse paradigma.

Polimorfismo Dinâmico

Eis um sumário da características integrantes do polimorfismo dinâmico:

• Variáveis Polimórficas
• Tipo genérico

Polimorfismo Estático

Eis um sumário da caracteristicas integrantes do polimorfismo estático:

• Sobrecarga
• Sobre-escrita
• Sombreamento
• Auto-(un)boxing
• Var args

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