Técnicas avanzadas de programación

Interfaces

Repaso: clases abstractas• Hemos visto los métodos y clases abstractas

– Un método abstracto indica que sólo es un prototipo, es decir, no tiene cuerpo:

abstract class Figura {….

abstract double calcularArea();}

No podemos hacer instancias de una clase que tenga un método abstract. Lo que si podemos hacer es crear una subclase, que debe implementar el método.

– Una clase que contiene algún método abstract debe estar declarada explícitamente como abstract.

– Pueden existir clases abstract que no tengan métodos abstract. Pero sigue siendo válida la regla: una clase abstracta se puede usar a través de la creación de una subclase.

– Su principal utilidad es la de servir como un marco que sirve de guía para definir una implementación en las subclases.

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Introducción a los interfaces• Java amplia el concepto de clases abstractas con los interfaces: un

conjunto de prototipos de métodos, sin implementación; es la especificación de un interfaz lógico de clase, pero delegando la implementación para las subclases. Por ejemplo:

interface Viviente { void alimentarse( float incremento ); float getNivelAlimento(); Object reproducirse();}

• Un interface declara un marco abstracto de comportamiento.• Al igual que ocurre con las clases abstractas, no admite instancias.• Es aceptable definir los métodos como abstract, aunque no es necesario.• Los métodos de un interfaz siempre son públicos, aunque no se declaren

explícitamente así.

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Implementando un interface• Una clase puede implementar tantos interfaces como quiera. El manejo

de interfaces sustituye a la necesidad de usar herencia múltiple.• Una clase que implementa un interfaz debe usar la palabra implements y

especificar el comportamiento de los métodos:class Animal implements Viviente { private float alimento = 0;

public void alimentarse( float incremento ) { alimento = alimento + incremento; } public Object reproducirse() { return new animal(); } public float getNivelAlimento() { return alimento; }}

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Usando (y comprendiendo) un interfaz

• De un interface (al igual que de las clases abstractas) no puede haber instancias. Pero si podemos tener referencias del tipo interface. Por ejemplo:

Viviente v = new Animal();v.alimentarse( 18 );System.out.println( v.getNivelAlimento() );

• Un protocolo es un conjunto de reglas que indican como debemos actuar (movernos, hablar, etc.). En nuestro caso nos quedamos con el concepto de protocolo como pauta para hablar unos objetos con otros

• Un matiz sobre el que profundizaremos más adelante: el programador que anteriormente ha usado la clase Animal tiene un protocolo para pasar mensajes a los objetos de dicha clase; dicho de otra forma se ve obligado a seguir una pauta

• Dicha pauta (protocolo) es el interfaz lógico (Viviente) de la clase Animal

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Interfaces lógicos para el trabajo en equipo

• El uso de interfaces es importante para el trabajo en equipo, ya que es la forma de definir un protocolo de paso de mensajes entre los diferentes subsistemas

• Supongamos que tenemos equipos de ingeniería desarrollando el subsistema de Seres Vivos: Animal, Vegetal, etc y que a su vez tenemos un equipo que desarrolla el subsistema Granja, el cual usa el subsistema de Seres Vivos:

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Granja

SeresVivos

Animal

Vegetal

Carnívoro

Viviente

alimentarse

reproducirse

getNivelAlimento

El interfaz lógico es el protocolo que: Coordina a los programadores del subsistema SeresVivos entre sí; ya que les

obliga a compartir una forma de paso de mensajes, es decir, tienen que implementar los métodos del interfaz Viviente

Coordina a los programadores del subsistema Granja con los del subsistema SeresVivos, ya que indica a los primeros la forma en que tienen que usar las clases de los segundos, es decir, la forma en que tienen que mandar mensajes

Java Collections Framework• El JCF es un buen ejemplo de manejo de interfaces.• Vamos a ver algunos ejemplos de interfaces, situados en el

paquete java.util:– Enumeration– Collection– List

• A la hora de consultar la documentación del API de Java, se especifican los interfaces y sus implementaciones. Por ejemplo, si consultamos List podremos ver:

java.util Interface List All Superinterfaces:

CollectionAll Known Implementing Classes:

AbstractList, ArrayList, LinkedList, Vector

Esto indica que List es un interface que hereda del interface Collection. Podemos encontrar dos clases que implementan su comportamiento: ArrayList y Vector.

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Collections (interfaz)

List (interfaz)

Vector

ArrayList

Enumeration• Enumeration tiene dos métodos:

– boolean hasMoreElements()– Object nextElement()

• Las clases que lo implementan facilitan el recorrido de estructuras de datos. Recuperan de forma continua todos los elementos de un conjunto de valores, uno por uno. Una vez que se enumeran todos los elementos no se puede volver atrás.

• Ejemplo para imprimir todos los elementos de un Vector v:for ( Enumeration e = v.elements() ; e.hasMoreElements() ;) { System.out.println(e.nextElement());}

• Ejemplo para obtener todas las entradas de un archivo jar:for ( Enumeration e = jar.entries() ; e.hasMoreElements() ;) {

entry = (JarEntry) e.nextElement(); ....

}

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Implementando Enumeration: StringTokenizer

• Un ejemplo de clase que implementa el comportamiento de Enumeration es StringTokenizer. Ya sabemos lo que hace un “Tokenizer”:– Recibe un conjunto de elementos, en este caso una cadena de caracteres– Devuelve sus elementos. En este caso las expresiones separadas por uno o unos

espacios en blanco.• Ejemplo:

StringTokenizer st = new StringTokenizer("this is a test");System.out.println( st.countTokens() );while (st.hasMoreElements()) { System.out.println( (String) st.nextElement());}System.out.println( st.countTokens() );

• En este ejemplo se puede observar que StringTokenizer implementa de forma específica countTokens(), que nos devuelve el número de tokens disponibles. Es necesario insistir en la palabra disponible, ya que la segunda llamada a este método devuelve cero (ya se ha llegado al final y no hay ningún token disponible).

• Existe un constructor al que se puede pasar como segundo argumento un String que representa al delimitador.

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Collection y List• Collection:

– Describe el comportamiento de una repisa o lineal donde se almacenan elementos. No asegura:• Que no haya duplicados.• Que están ordenados.

– Interesante: es un array dinámico.– Algunos métodos de Collection:

• int size(): devuelve el número de elementos.• boolean isEmpty(): devuelve true si está vacia.• boolean add( Object o ): añade el elemento a la colección.• Iterator iterator(): devuelve un iterador sobre los elementos (lo veremos más adelante).• boolean remove(Object o): elimina el elemento.

• List:– Interface que hereda de Collection.– Gestiona las posiciones, por ello, tiene (entre otros) los métodos:

• void add( int index, Object element )• void remove( int index )• Object get( int index ): devuelve el objeto que está en la posición especificada.• void set ( int index, Object element): almacena el segundo argumento en la posición index,

devuelve el elemento que antes estuviera.

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Iterator• El interface Iterator pertenece a la versión 1.2 del JDK y sustituye funcionalmente

al interface Enumeration. Sirve para recorrer un conjunto de datos.• Diferencias con Enumeration:

– Permite borrar elementos– Cambios en los nombres de los métodos

• Métodos:– boolean hasNext(): devuelve true si hay más elementos.– Object next(): devuelve el próximo elemento.– void remove(): elimina el último elemento obtenido con next(). Puede haber una

llamada por cada next().• Ejemplo, en el que el iterador nos permite recorrer los elementos de un Vector:

Vector vec = new Vector();vec.add( new String( "hola“ ) );vec.add( new String( "adios“ ) );Iterator it = vec.iterator();while ( it.hasNext() ) System.out.println( (String) it.next() );

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