Polimorfismo (Guía de programación de C#)

Polimorfismo (Guía de programación de C#)
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Saber cuándo utilizar las
palabras clave Override y New
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ToString (Guía de programación
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Actualización: Julio de 2008
A menudo se hace referencia al
polimorfismo como el tercer
pilar de la programación
orientada a objetos, tras la
encapsulación y la herencia. El
término polimorfismo es una
palabra griega que significa "con
muchas formas" y tiene dos
aspectos que lo caracterizan:
1. En tiempo de ejecución,
los objetos de una clase
derivada se pueden tratar
como objetos de una
clase base en lugares
como parámetros de
método y colecciones o
matrices. Cuando esto
sucede, el tipo declarado
del objeto ya no es
idéntico a su tipo en
tiempo de ejecución.
2. Las clases base pueden
definir e implementar
métodos virtuales y las
clases derivadas pueden
invalidarlos, lo que
significa que
proporcionan su propia
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Polimorfismo (Guía de programación de C#)
definición e
implementación. En
tiempo de ejecución,
cuando el código de
cliente llama al método,
CLR busca el tipo en
tiempo de ejecución del
objeto e invoca esta
invalidación del método
virtual. Así, en el código
fuente puede llamar a un
método de una clase
base y provocar la
ejecución de la versión
de clase derivada del
método.
Los métodos virtuales permiten
trabajar con grupos de objetos
relacionados de una manera
uniforme. Por ejemplo, suponga
que dispone de una aplicación
de dibujo que permite a un
usuario crear varios tipos de
formas en una superficie de
dibujo. En tiempo de
compilación no conoce los tipos
específicos de formas que creará
el usuario. Sin embargo, la
aplicación tiene que realizar el
seguimiento de los diferentes
tipos de formas que se crean y
tiene que actualizarlos como
respuesta a las acciones del
mouse del usuario. Puede utilizar
el polimorfismo para resolver
este problema en dos pasos
básicos:
1. Cree una jerarquía de
clases en la que cada
clase de forma específica
derive de una clase base
común.
2. Utilice un método virtual
para invocar el método
adecuado de una clase
derivada a través de una
única llamada al método
de clase base.
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En primer lugar, cree una clase
base llamada Shape y clases
derivadas como Rectangle,
Circle y Triangle. Incluya en
la clase Shape un método virtual
llamado Draw e invalídelo en
cada clase derivada para dibujar
la forma determinada que
representa la clase. Cree un
objeto List<Shape> y agregue
elementos Circle, Triangle y
Rectangle a él. Para actualizar la
superficie de dibujo, utilice un
bucle foreach para recorrer en
iteración la lista y llamar al
método Draw en cada objeto
Shape de la lista. Aunque cada
objeto de la lista tiene un tipo
declarado de Shape, es el tipo
en tiempo de ejecución (la
versión invalidada del método en
cada clase derivada) el que se
invocará.
C#
public class Shape
{
// A few example m
public int X { get
private set; }
public int Y { get
private set; }
public int Height
set; }
public int Width {
set; }
// Virtual method
public virtual voi
Draw()
{
Console.WriteLine(
"Performing base class
drawing tasks");
}
}
class Circle : Shape
{
public override vo
Draw()
{
// Code to draw
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circle...
Console.WriteLine("Draw
circle");
base.Draw();
}
}
class Rectangle : Shap
{
public override vo
Draw()
{
// Code to draw
rectangle...
Console.WriteLine("Draw
rectangle");
base.Draw();
}
}
class Triangle : Shape
{
public override vo
Draw()
{
// Code to draw
triangle...
Console.WriteLine("Draw
triangle");
base.Draw();
}
}
class Program
{
static void
Main(string[] args)
{
// Polymorphism
work #1: a Rectangle,
Triangle and Circle
// can all be
whereever a Shape is
expected. No cast is
// required be
an implicit conversion
exists from a derived
// class to it
class.
System.Collections.Gene
shapes = new
System.Collections.Gene
shapes.Add(new
Rectangle());
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shapes.Add(new
Triangle());
shapes.Add(new
Circle());
// Polymorphism
work #2: the virtual m
Draw is
// invoked on
of the derived classes
the base class.
foreach (Shape
shapes)
{
s.Draw();
}
// Keep the co
open in debug mode.
Console.WriteLine("Pre
key to exit.");
Console.ReadKey
}
}
/* Output:
Drawing a rectangl
Performing base cl
drawing tasks
Drawing a triangle
Performing base cl
drawing tasks
Drawing a circle
Performing base cl
drawing tasks
*/
En C#, cada tipo es polimórfico
porque todos los tipos, incluidos
los tipos definidos por el
usuario, heredan de Object.
Información
general sobre
el
polimorfismo
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Miembros virtuales
Cuando una clase derivada
hereda de una clase base,
obtiene todos los métodos,
campos, propiedades y
eventos de la clase base. El
diseñador de la clase derivada
puede elegir si
invalida los miembros
virtuales de la clase
base
hereda el método de
clase base más
parecido sin invalidarlo
define una nueva
implementación no
virtual de los
miembros que ocultan
las implementaciones
de la clase base
Una clase derivada solo
puede invalidar un miembro
de la clase base si éste se
declara como virtual o
abstracto. El miembro
derivado debe utilizar la
palabra clave override para
indicar explícitamente que el
método va a participar en la
invocación virtual. El código
siguiente proporciona un
ejemplo:
C#
public class BaseCla
{
public virtual v
DoWork() { }
public virtual i
WorkProperty
{
get { return
}
}
public class Derived
BaseClass
{
public override
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DoWork() { }
public override
WorkProperty
{
get { return
}
}
Los campos no pueden ser
virtuales. Solo los métodos,
propiedades, eventos e
indizadores pueden serlo.
Cuando una clase derivada
reemplaza un miembro virtual,
se llama a ese miembro
aunque se tenga acceso a
una instancia de esa clase
como instancia de la clase
base. El código siguiente
proporciona un ejemplo:
C#
DerivedClass B = new
DerivedClass();
B.DoWork(); // Call
new method.
BaseClass A = (BaseC
A.DoWork(); // Also
the new method.
Los métodos y propiedades
virtuales permiten a las clases
derivadas extender una clase
base sin necesidad de utilizar
la implementación de clase
base de un método. Para
obtener más información, vea
Control de versiones con las
palabras clave Override y New
(Guía de programación de
C#). Una interfaz proporciona
otra manera de definir un
método o un conjunto de
métodos cuya
implementación se deja a las
clases derivadas. Para obtener
más información, vea
Interfaces (Guía de
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programación de C#) y Elegir
entre clases e interfaces.
Ocultar miembros de
la clase base con
nuevos miembros
Si desea que el miembro
derivado tenga el mismo
nombre que un miembro de
una clase base, pero no
desea que participe en la
invocación virtual, puede
utilizar la palabra clave new.
La palabra clave new se
coloca antes del tipo de valor
devuelto de un miembro de
clase que se reemplaza. El
código siguiente proporciona
un ejemplo:
C#
public class BaseCla
{
public void DoWo
WorkField++; }
public int WorkF
public int WorkP
{
get { return
}
}
public class Derived
BaseClass
{
public new void
{ WorkField++; }
public new int
WorkField;
public new int
WorkProperty
{
get { return
}
}
Aún así, se puede tener
acceso a los miembros de
clase base ocultos desde el
código de cliente si se la
instancia de la clase derivada
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Polimorfismo (Guía de programación de C#)
se convierte a una instancia
de la clase base. Por ejemplo:
C#
DerivedClass B = new
DerivedClass();
B.DoWork(); // Call
new method.
BaseClass A = (BaseC
A.DoWork(); // Call
old method.
Evitar que las clases
derivadas invaliden los
miembros virtuales
Los miembros virtuales siguen
siendo virtuales de forma
indefinida,
independientemente de
cuántas clases se hayan
declarado entre el miembro
virtual y la clase que
originalmente lo declaró. Si la
clase A declara un miembro
virtual, la clase B deriva de A
y la clase C deriva de B, la
clase C hereda el miembro
virtual y tiene la opción de
reemplazarlo,
independientemente de si la
clase B declaró la sustitución
de ese miembro. El código
siguiente proporciona un
ejemplo:
C#
public class A
{
public virtual v
DoWork() { }
}
public class B : A
{
public override
DoWork() { }
}
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Polimorfismo (Guía de programación de C#)
Una clase derivada puede
detener la herencia virtual si
la invalidación se declara
como sealed. Para ello es
necesario incluir la palabra
clave sealed antes de la
palabra clave override en la
declaración del miembro de
clase. El código siguiente
proporciona un ejemplo:
C#
public class C : B
{
public sealed ov
void DoWork() { }
}
En el ejemplo anterior, el
método DoWork ya no es
virtual para ninguna clase
derivada de C. Todavía es
virtual para instancias de C,
aunque se conviertan al tipo
B o A. Los métodos sellados
se pueden reemplazar por
clases derivadas mediante la
palabra clave new, como se
muestra en el ejemplo
siguiente:
C#
public class D : C
{
public new void
{ }
}
En este caso, si se llama a
DoWork en D mediante una
variable de tipo D, se llama al
nuevo DoWork. Si se utiliza
una variable de tipo C, B o A
para tener acceso a una
instancia de D, una llamada a
DoWork seguirá las reglas de
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la herencia virtual y enrutará
esas llamadas a la
implementación de DoWork
en la clase C.
Obtener acceso a
miembros virtuales de
la clase base desde
clases derivadas
Una clase derivada que ha
reemplazado un método o
propiedad todavía puede
tener acceso al método o
propiedad de la clase base
utilizando la palabra clave
base. El código siguiente
proporciona un ejemplo:
C#
public class Base
{
public virtual v
DoWork() {/*...*/ }
}
public class Derived
{
public override
DoWork()
{
//Perform De
work here
//...
// Call DoWo
base class
base.DoWork(
}
}
Para obtener más
información, vea base.
Nota:
Se recomienda que los
miembros virtuales utilicen
la palabra clave base para
llamar a la implementación
de la clase base de ese
miembro en su propia
implementación. Al
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Polimorfismo (Guía de programación de C#)
permitir que se produzca
el comportamiento de la
clase base, se permite que
la clase derivada se
concentre en implementar
el comportamiento
específico de la clase
derivada. Si no se llama a
la implementación de la
clase base, la
compatibilidad del
comportamiento de la
clase derivada con el
comportamiento de la
clase base depende de la
clase derivada.
En esta sección
Control de versiones
con las palabras clave
Override y New (Guía
de programación de
C#)
Saber cuándo utilizar
las palabras clave
Override y New (Guía
de programación de
C#)
Cómo: Invalidar el
método ToString (Guía
de programación de
C#)
Vea también
Conceptos
Guía de programación de C#
Guía de programación de C#
Referencia
Herencia (Guía de
programación de C#)
Clases y miembros de clase
abstractos y sellados (Guía de
programación de C#)
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Polimorfismo (Guía de programación de C#)
Métodos (Guía de
programación de C#)
Eventos (Guía de
programación de C#)
Propiedades (Guía de
programación de C#)
Indizadores (Guía de
programación de C#)
Tipos (Guía de programación
de C#)
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