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Hablemos de Herencia

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Una de las características más importantes de la programación orientada a objetos, es la posibilidad de estructurar mostró código en distintos niveles o capas, de modo tal de poder ir encapsulando funcionalidades desde las más básicas hasta las más complejas, incluyendo modificaciones en la funcionalidad de cualquiera en otros objetos, dependiendo de con quién están tratando o qué tipo de datos se van manipular o acciones a realizar.

Sin embargo, esto tiene una contrapartida; si no se piensan adecuadamente las cosas a implementar, se puede caer en una Maraña de códigos que van llamando funcionalidades hay into niveles y por tanto a ser que dicho código resulte un poco inmanejable, o inclusive que tienda a a incrementar las posibilidades de error.

Por tanto, lo más importante de todo, más allá de conocer las distintas te indica y sintaxis respecto escritura de código, es la comprensión clara de que se trata precisamente esto de la herencia.

Desde la realidad.

La mejor manera de comprender esto entonces, es observar que es lo que sucede dentro de la naturaleza. Así por ejemplo, podemos consideran desde el punto de vista biológico, que absolutamente cualquier ente vivo compre cuatro funciones básicas a saber:

  • Nacer
  • Crecer
  • Reproducirse
  • Morir

Cada reino y cada especie a su vez, podrán realizar cualquiera de estas actividades de distinta forma e inclusive podrán incrementar sus características, dependiendo del grado el colectivo.

Tomemos por caso la producción de energía: en todos los seres vivos este hecho en necesario, pero la forma de hacerlo es totalmente diferente cuando hablamos del reino vegetal y el reino animal. Entretanto agreguemos sencillamente esta funcionalidad,  imprescindible en cualquier ente vivo.

  • Generar energía.

Así, el reino vegetal utiliza en General la fotosíntesis, mientras que en el reino animal la generación de energía se produce por mecanismos de digestión de los alimentos. Para decirlo muy genéricamente, los vegetales toman sol, los animales combing.

 

Sin embargo, cualquiera estados acciones están pensadas para obtener el mismo resultado: energía.

 

Si fuésemos must identificó extraterrestre, lo que trataremos de investigar es precisamente, más en estas cosas que están en el planeta tierra para generar energía. Nos encontraríamos entonces que investigando la generación, veríamos dos mecanismos totalmente diferentes entre sí (en realidad no son tan diferentes desde un punto de vista bioquímico dado que termina en procesos bastante similares y que en alguna parte son los mismos).

Podríamos entonces considerar que, cualquiera sea vegetal o animal hereby características que son comunes: las cinco que hemos indicado con viñetas.

Cierto es también, que alguna de esas actividades por ejemplo generar energía, si bien desde fuera (científico extraterrestre) lo veríamos cómo una sola acción, internamente cada uno de los reinos lo estaría realizando de maneras diferentes.

Esto nos lleva a entender algunas definiciones respecto the la exposición de las funcionalidades desde nuestros objetos hacía observadores externos, o para darles un hombre más adecuado a nuestro entorno, llamadores or instanciadores.

Interfaz

Una interfaz es en definitiva, un contrato que los objetos confirman respecto de cómo se exponen a sí mismos y como brindan sus funcionalidades de modo tal que cualquier otro objeto que pretenda utilizar los tenga claro cuáles son los mecanismos y propiedades que podrá encontrar en dichos objetos.

La interfaz en definitiva, es una tipificación de que miembros, entendiendo como miembros el conjunto de propiedades, métodos y eventos, que expone un objeto y cuáles son las posibles formas de utilizarlos en cada caso. Se dice que cada miembro expone una firma o sea el nombre por el que se lo llamará, los argumentos que puede recibir, y el tipo de valor que retornará.

A veces el propio objeto será responsable de exponer su interfaz, mientras que en otros casos la interfaz será declarada en forma independiente y luego implementada por el objeto en cuestión.

 

Además, en términos de herencia, una clase que sirve como base para definir otras puede ser responsable de definir la interfaz que va a ser común a todas ellas, aunque a su vez las descendientes podrán tener miembros agregados que modifiquen o expandan la interfaz de cada uno de ellos.

Ejemplo

En conclusión entonces, podríamos crear una clase para el ejemplo que esté utilizando llamada SerVivo que tendría cinco métodos, como se muestra en el siguiente esquema.

image

Una segunda clase que hereda de esta llamada Vegetal, y que dentro del miembro genera energía utilizará los métodos de fotosíntesis.

image

Y otra clase que hereda también de SerVivo, llamada Animal que en el miembro generar energía utilizará procedimientos de digestión.

image

Algunas cuestiones de imagen.

Tenemos bastante para hablar respecto de cómo se representa las cosas, sin embargo para esta primera entrega quiero dejarle claro los elementos que estamos viendo en estos tres gráficos.

En principio un rectángulo de bordes redondeados representa una clase: lo sabemos además porque debajo del nombre precisamente aparece la palabra class.

Cada método está definido por debajo del grupo métodos, como un cubo con el nombre del método su lado. En el caso de la clase SerVivo, uno de ellos aparece en cursiva porque si bien la clase y lo define, no lo tiene implementado; delega la implementación en cada una de las clases que heredan de esta; decimos entonces que ese método debe heredarse, y normalmente una clase  que tiene métodos con estas características pasa a ser también una clase que obligadamente debe heredarse.

Finalmente, los métodos Fotosíntesis de la clase Vegetal y Digestión de la clase Animal están representadas como métodos con un cubo pero con el icono de un candado abajo la derecha: esto significa que ese método es privado a la clase y por tanto no es accesible desde fuera por parte de ningún otro objeto. Los miembros GenerarEnergía de Animal y de Vegetal internamente deberán llamar cada uno al que le corresponde.

image

En la representación gráfica del conjunto completo, la clase SerVivo tiene un indicador de que debe heredarse y  a su vez las clases Vegetal y Animal indican con una flecha hacia la derecha que heredan de SerVivo. Finalmente el diagrama General no representa esto gráficamente con las flechas que apunta desde las clases derivadas hacia la clase base

En la próxima entrega estaremos analizando cómo quedaría dicho código.

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Encapsular en tus clases

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Cualquier conjunto de instrucciones que crees, deben estar necesariamente dentro de un miembro (member). Estos conjuntos de código deben estar contenidos en algún archivo que representa una unidad de código.

En Visual Basic, existen los módulos, que pueden cumplir esta función. (En realidad, esto se hereda de las primeras implementaciones del lenguaje, donde los miembros que se utilizaban como genéricos, podían estar en módulos globales).

Por herencia, esa funcionalidad sigue existiendo para el .Net Framework, pero C# no dispone de esa forma de contenedor. Para C# solo existen clases.

Esto no es ni malo, ni bueno.

Si se convierte un módulo de VB, a C#, basta con definir una clase como estática… y lo demás será igual (bueno, los miembros también deben declararse como estáticos).

Por otra parte, en el propio Visual Basic, también es posible declarar métodos estáticos.. pero no tiene la funcionalidad de clase estática.. para ello, ya tiene el módulo.

Considera que, una clase estática, podría ser como una biblioteca (y aclaro, es biblioteca NO “librería” Sonrisa ), de tus funciones personalizadas “de uso directo”. Por ejemplo, si haces muchos programas financieros, podrías tener métodos estáticos para cálculos de interés, de amortización etc.

Sin embargo, en muchas otras oportunidades, una clase podrá representar una entidad de tu problemática y en dicho caso, podrás considerarlas como plantillas para crear distintas ocurrencias de dichas entidades.

Pero, en definitiva, una clase es una plantilla (template), que contiene código relacionado. 

En ella, los miembros podrán ser de distinto tipo:

Propiedades

Representan los “atributos” de cada entidad (instancia). Por ejemplo, si quiero representar un color, podría definir una clase que exponga las propiedades Rojo, verde y azul.

Definirlas como propiedades, permite que se puede ejecutar código dentro de ellas. Así, cuando se le asigna un valor, establecer un cálculo, o validar que el valor esté dentro de un determinado rango.

O asignar un valor predeterminado cuando  otro código reclama el valor.

Estamos entonces definiendo que, en realidad una propiedad es una combinatoria de dos miembros: el de asignar el valor, y el de obtener el valor.

VB 

        Private m_Rojo As Integer
        Public Property Rojo() As Integer
            Get
                Return m_Rojo
            End Get
            Set(ByVal value As Integer)
                m_Rojo = value
            End Set
        End Property

CS 

        int m_Rojo = 0;
        public int Rojo
        {
            get
            {
                return m_Rojo;
            }
            set
            {
                m_Rojo = value;
            }
        }

 

Si embargo, se puede obviar una de las dos partes.

Dejar la propiedad como de solo lectura.

VB 

        Private m_Rojo As Integer
        Public ReadOnly Property Rojo() As Integer
            Get
                Return m_Rojo
            End Get
        End Property

CS 

        int m_Rojo = 0;
        public int Rojo
        {
            get
            {
                return m_Rojo;
            }
        }

 

Dejar la propiedad como de solo  escritura

VB 

        Private m_Rojo As Integer
        Public WriteOnly Property Rojo() As Integer

            Set(ByVal value As Integer)
                m_Rojo = value
            End Set
        End Property

CS 

        int m_Rojo = 0;
        public int Rojo
        {
            set
            {
                m_Rojo = value;
            }
        }

 

O definir la propiedad sin asignar código específico.

VB 

Public Property Rojo As Integer

CS 

        public int Rojo { get; set; }

Campos.

Son formas especiales de propiedades, que se basan en simplemente definir la variable, su tipo y su “exposición” (que nivel de otros objetos pueden utilizarlo).

Por lo demás, son variables dentro de la clase. 

        Public Verde As Integer


        public int Verde;

Métodos.

Son conjuntos de código para ejecutar.

Podemos sub clasificarlos entre los que no retornan ningún valor (procedimientos), y los que si retornan un valor (funciones).

En C#, en realidad, todos retornan un valor (o sea, son funciones). Pero en el caso de no necesitar que retorne nada, se declara el tipo que se retorna como void.

 

        Sub HacerAlgo()

        End Sub
        Function RetornarAlgo() As Integer

        End Function


        public void HacerAlgo()
        {
        }
        public int RetornarAlgo()
        {
        }

Así mismo, un método admite que se le pasen argumentos:

        Sub HacerAlgo(argumento As String)

        End Sub


        public void HacerAlgo(string argumento)
        {
        }

Los argumentos pueden ser opcionales, en cuyo caso, se requiere que se le asigne un valor predeterminado. además, una vez que se declara un argumento como opcional, todos los que siguen deben serlo.

        Sub HacerAlgo(Optional argumento As String = "Valor")

        End Sub


        public void HacerAlgo(string argumento="Valor")
        {
        }

O declarar un conjunto de argumentos de los que no se conoce la cantidad. En este caso, se declara como vector, arreglo (Array), para que se asignen todos los que hagan falta.

        Sub HacerAlgo(ParamArray argumentos() As String)

        End Sub


        public void HacerAlgo(params string[] argumentos)
        {
        }

Dejamos para más adelante, definir otras cosas, como los eventos.

Pero con estos elementos, ya podremos empezar a crear cosas útiles.