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Cuando se trata de generalizar nuestro código, existe otra forma posible de hacer esto, que tiene algunas diferencias en cuanto a su implementación, pero además ciertos usos que nos permiten definir mecánicas, inclusive con actores esto es programadores, externos que usen otros desarrollos.

Es el caso de las interfaces. Por definirlo brevemente, un interfaz es ni más ni menos, un contrato que debemos cumplir nuestro código.

La diferencia fundamental entre un interfaz y una clase base, es que la interfaz en sí misma no contiene código de ejecución. Sencillamente lo que hace este definir cómo se verán los objetos desde fuera.

A diferencia de lo que sucede con una clase base, un objeto definido por nosotros, puede implementar varias interfaces distintas, mientras que sólo puede heredar de una clase base.

Esto ha llevado a muchas discusiones teóricas, dado que en varios entornos se pretenden heredades de múltiples clase base. Aun cuando esto podría ser útil en ciertos y determinados casos, desde mi punto de vista, esto hace que el mantenimiento de ese código resulte mucho más dificultoso.

Llegado el caso de pretenderse heredar de múltiples clases, lo que debiera hacerse es definir en cascada las herencias, de modo tal de poder implementar código del más básico hasta el más especializado, y no hacer que se hereden desde clases base distintas.

Así, en el ejemplo que estábamos utilizando, la clase Vegetal que hereda de la clase SerVivo, podría a su vez ser heredada, por una clase Árbol.

Esta podría definir nueva propiedades, como tipo de raíces, formato de la hoja, cantidad ramificaciones, etc. Y luego tendríamos otras clases que al heredar de Árbol, también estarían heredando en forma indirecta de Vegetal y también de SerVivo.

Uso de Interfaces

Una cosa distinta son las interfaces. Un interfaz es, en definitiva, una especificación de algo que se debe cumplir, esto es, que cada clase  que implementa dicha interfaz, obligatoriamente debe exponer todos y cada uno de los miembros que la interfaz define.

Es en ese sentido que decimos que la interfaz es un contrato. Al existir, una biblioteca de código que conozca la interfaz, podrá acceder a cualquiera de sus métodos, aún sin tener una referencia directa, de la biblioteca de clases que implementa dichos métodos.

Esto se suele utilizar, cuando no podemos tener conocimiento claro o relación directa, con el conjunto de código con el cual vamos a tratar.

Imaginemos que por ejemplo, estamos creando un proceso, que necesita utilizar datos obtenidos de distintos orígenes, y que no sabemos a ciencia cierta, ni cuáles serán, ni cómo serán implementados.

O mejor aún, que estamos creando un componente, que sea capaz de realizar ciertas tareas, y que luego otra programadores pueden utilizar, en futuras aplicaciones o implementaciones de los orígenes de datos.

Inclusive a futuro, otro programadores de otras empresas, podrían implementar sus propios orígenes de datos sin tener que referenciar todo nuestro código, bastando sencillamente que conocieran las interfaces correctas.

Así, las interfaces podrían definirse en una biblioteca, que podría entregarse a cualquier programador externo, para que haga sus propias implementaciones de orígenes de datos, que luego nuestro componente o aplicativo pudiese utilizar sin mayores inconvenientes.

Criterios de definición de un interfaz.

Estos son los criterios básicos para la definición de cualquier interfaz.

  • No contiene código ejecutable.
  • No se pueden definir alcances: todos los miembros declarados en un interfaz son en forma predeterminada, públicos.
  • Se pueden definir tanto propiedades como métodos; si la propiedad es de sólo lectura o sólo escritura quedará consignado en la declaración del interfaz, y luego las clase que implemente solo podrán exponer estos métodos.
  • En la declaración se podrán utilizar tipo de datos personalizados, como podrían ser enumeraciones, clases personalizadas, estructuras, etc. Sin embargo, en dicho caso será conveniente, que estos tipos de datos se encuentran declarados en la misma biblioteca de clases que las interfaces, para mantenerlas aisladas del resto de los componentes, y así poder distribuirlos sin mayores inconvenientes.

Ejemplo.

El siguiente ejemplo muestra cómo sería la interfaz IVida, que se correspondería con nuestra clase base de SerVivo, si quisiéramos definir sus miembros aisladamente de la clase base.

Por convención, se suele definir el nombre de una interfaz, comenzando con I mayúscula.

VB

Public Interface IVida
    Sub Nacer()
    Sub Crecer()
    Sub Reproducir()
    Sub Morir()
    Sub GenerarEnergía()
End Interface

CS

 

interface IVida
{
    void Nacer();
    void Crecer();
        
    void Reproducir();
    void Morir();
        
    void GenerarEnergía();
}

Implementando la interfaz

 

Una vez definida un interfaz, cualquier clase que quiera indicar que cumple este contrato, deberá implementar la interfaz.

Como suele suceder, diferentes lenguajes de programación, utilizan distintos mecanismos para indicar esto. Para Visual Basic existe una palabra reservada, implements, mientras que el C#, se define exactamente igual que una herencia esto es, indicando después del nombre de declaración de la clase, el caracter dos puntos (:) y el nombre de la interfaz o interfaces que se implementan,  separados por comas. En el caso que además de implementar interfaces, se quisiera heredar de otra clase, el César la clase de la cual se hereda debe estar inmediatamente luego del carácter dos puntos.

Así quedaría entonces, la clase vegetal heredando de SerVivo e implementando IVida.

VB

Public Class Vegetal
    Inherits SerVivo
    Implements IVida
    Private Sub Fotosíntesis() Implements IVida.GenerarEnergía
    End Sub
End Class

CS

public class Vegetal : SerVivo,IVida
{
   
    private void Fotosíntesis() 
    {
    }
    void IVida.GenerarEnergía()
    {
        Fotosíntesis();
    }

Deberíamos resaltar que, mientras en Visual Basic la implementación de cada miembro de la interfaz es declarativa, utilizando la palabra reservada “Implements”, en C# la implementación se hace por coincidencia de nombre. Es por eso que, en VB, el método FotoSíntesis puede implementar directamente el GenerarEnergía de la interfaz, mientras que en C# se necesitan ambos métodos, y hacer la llamada en cascada.

Finalmente, un método que Implementa una interfaz en Visual Basic, puede ser privado (y por tanto, solo visible desde la interfaz), mientras que, nativamente, en C# debe cumplir con el alcance.

Sin embargo, como se ve en el ejemplo, el método que implementará interfaz, puedas hacerlo implícitamente, utilizando sólo el nombre del método, o como en este caso, explícitamente antecediendo al nombre del método, el nombre de la interfaz seguido por un punto.

Al hacer la llamada en cascada, el método que realmente posee el código, en nuestro ejemplo FotoSíntesis, queda declarado  igualmente como privado, con lo cual estamos obteniendo el mismo resultado final.

Son sencillamente, diferentes formas de hacer la misma cosa.

En la siguiente publicación, comenzaremos a utilizar combinatoria as de estas características, en un conjunto de bibliotecas que nos permitan realizar finalmente, tareas útiles.

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Hablemos de Herencia


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.