Diseño de Tipos - Departamento de Lenguajes y Sistemas

Unidad Didáctica 4
Diseño de tipos
Igualdad, representación, código, copia y relación de orden
Fundamentos de Programación
Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos
Versión 1.0.1
Índice




Diseño de Tipos
Igualdad, representación y código hash
Clonación
Orden natural
UD4: Diseño de tipos
Diseño de tipos - Guía

Elección de propiedades:


Simples: sus valores no dependen de otras
Derivadas: dependen del resto de propiedades
Elección del conjunto de métodos del tipo
 Establecer criterios para las siguientes propiedades:






Criterio de igualdad
Representación como cadena
Código como entero (Código Hash)
Orden natural
Clonación o copia
UD4: Diseño de tipos
Tipos




El tipo Object
Interfaz Cloneable
Interfaz Copiable
Interfaz Comparable
UD4: Diseño de tipos
El tipo Object

La clase Object es la raíz de la jerarquía de clases en Java
y obligatoria de ser extendida por cualquier nueva clase.
Algunos de sus métodos públicos son:
...
boolean equals(Object o);
int hashCode();
String toString();
...



equals: se utiliza para comparar si dos objetos son iguales.
hashCode: devuelve el código hash del objeto. Dos objetos
iguales tendrán el mismo código hash.
toString: devuelve una cadena de texto que representa al objeto.
UD4: Diseño de tipos
Tipos – El tipo Object

equals:



equals/toString:


Simetría: si un objeto es igual a otro, el segundo también es igual
al primero.
Transitividad: si un objeto es igual a otro, y este segundo es igual
a un tercero, el primero también será igual al tercero.
Si dos objetos son iguales, sus representaciones en forma de
cadena también lo serán.
equals/hashCode:

Si dos objetos son iguales, sus códigos hash tienen que coincidir.
UD4: Diseño de tipos
Tipos – Copia
package java.lang;
public interface Cloneable {
}


Esta interfaz no añade métodos pero habilita que los
objetos puedan invocar el método clone de Object.
Si una clase no la implementa se lanzará la excepción
CloneNotSupportedException cuando se solicite dicho
método.
UD4: Diseño de tipos
Tipos – Copia
public interface Copiable<T> extends Cloneable {
T clone();
}



Esta interfaz, de diseño propio, es paramétrica y hace
referencia a un tipo genérico T que será instanciado en cada
caso.
Permite que los objetos puedan invocar el método clone de
Object desde el código de cualquier clase de Java devolviendo
un objeto del tipo T.
Propiedad clone/equals:

Si un objeto se obtiene a partir de otro haciendo uso del método
clone, ambos objetos serán iguales pero no idénticos.
UD4: Diseño de tipos
Tipos – Copia:
Copia superficial o clonación por defecto

clone: si el objeto tiene atributos de tipo objeto se realiza una
copia de sus referencias, no se crean nuevos objetos.

Ejemplo: clonación superficial de objetos de tipo Circulo
Objeto clonado
Objeto original
(Circulo)
referencia
5
(Circulo)
centro
radio
(Punto)
0
0
UD4: Diseño de tipos
x
y
referencia
5
centro
radio
Tipos – Copia:
Copia en profundidad

copia: si el objeto tiene atributos de tipo objeto se realiza una
copia de dichos atributos en nuevos objetos. Es necesario
generar el código en cada caso.

Ejemplo: copia en profundidad de objetos de tipo Circulo
Objeto original
Objeto copiado
(Circulo)
referencia
5
(Circulo)
centro
radio
(Punto)
0
0
UD4: Diseño de tipos
referencia
5
centro
radio
(Punto)
x
y
0
0
x
y
Tipos – El tipo Comparable
package java.lang;
public interface Comparable<T>{
int compareTo(T o);
}



compareTo establece un orden natural para los objetos.
Debe coincidir en criterio con el método equals.
Valor entero devuelto:



Negativo si this es menor que o, es decir, está antes en el orden.
Cero si this es igual a o, es decir, el método equals devuelve true
entre ellos.
Positivo si this es mayor que o, es decir, está después en el orden.
UD4: Diseño de tipos
Tipos – El tipo Comparable. Propiedades

compareTo:



Simetría: si el resultado de comparar un objeto con otro es
cero, el resultado coincide a la inversa.
Transitividad: si el signo de comparar un objeto con otro
coincide con el signo de comparar el segundo con un tercero,
entonces también coincide con el signo de comparar el
primero con el tercero.
equals/compareTo:

Si dos objetos son iguales, el resultado de su comparación será
igual a cero, y viceversa.
UD4: Diseño de tipos
Diseño de tipos
Copiable<Punto>
Comparable<Punto>
extends
interface Punto


A la hora de diseñar un nuevo tipo de datos debemos decidir
qué tipo de copia permite y qué orden natural e igualdad
tendrán los objetos de dicho tipo.
Supongamos que los puntos sean iguales cuando coincidan sus
dos coordenadas, sean copiables en forma superficial y su
orden sea de menor a mayor por su coordenada X y a
igualdad de ésta por su coordenada Y.
UD4: Diseño de tipos
Aplicación: el tipo Punto

Interface Punto
public interface Punto extends Copiable<Punto>, Comparable<Punto>{
Double getXl();
Double getYl();
void setX(Double x);
void setY(Double y);
}
UD4: Diseño de tipos
Aplicación: el tipo Punto

PuntoImpl: equals
public class PuntoImpl implements Punto{
...
public boolean equals (Object o){
boolean res = false;
if(o instanceof Punto){
Punto p = (Punto) o;
res = getX().equals(p.getX()) && getY().equals(p.getY());
}
return res;
}
...
UD4: Diseño de tipos
Aplicación: el tipo Punto

PuntoImpl: toString y hashCode
...
public String toString(){
String s;
s=“(“ + getX()+”,"+getY() + “)”;
return s;
}
public int hashCode(){
return getX(). hashCode() * 31 + getY().hashCode();
}
}
UD4: Diseño de tipos
Aplicación: el tipo Punto

Ejemplo de uso
...
Punto p1 = new PuntoImpl(6.0,4.0);
Punto p2 = new PuntoImpl(6.0,4.0);
if(p1.equals(p2) && p1!=p2){
mostrar(p1 + " y " + p2 + " son iguales pero no idénticos");
}
...
UD4: Diseño de tipos
Aplicación: el tipo Punto
public class PuntoImpl implements Punto {
...
public Punto clone(){
Punto copia=null;
try{
copia=(Punto)super.clone();
} catch(CloneNotSupportedException e){e.printStackTrace();}
return copia;
}
}
...
Punto p1 = new PuntoImpl(2,8);
Punto p2 = p1.clone();
mostrar(p1 + " " + p2);
p2.setX(7);
mostrar(p1 + " " + p2);
...
UD4: Diseño de tipos
Aplicación: el tipo Punto
public class PuntoImpl implements Punto {
...
public int compareTo(Punto p){
int cmp = getX().compareTo(p.getX());
if(cmp == 0){
cmp = getY().compareTo(p.getY());
}
return cmp;
}
…
}
...
Punto p1 = new PuntoImpl(6,4);
Punto p2 = new PuntoImpl(6,4);
if(p1.compareTo(p2)==0){
mostrar(p1 + " y " + p2 + " son iguales");
}else{
if(p1.compareTo(p2) < 0){
mostrar(p1 + " está antes en el orden que " + p2);
}else{
mostrar(p1 + " está después en el orden que " + p2);
}
UD4: Diseño de tipos