2.5. Herencia: jerarquia de clases

La herencia se define como el mecanismo mediante el cual se utiliza la definición de una clase llamada “padre”, para definir una nueva clase llamada “hija” que puede heredar sus atributos y operaciones.
A las clases “hijo” también se les conoce como subclases, y a las clases “padre” como superclases. La relación de herencia entre clases genera lo que se llama jerarquía de clases.

La herencia de tipo
En la herencia de tipo lo que hereda la subclase son los atributos de la superclase, pero no necesariamente su implementación, puesto que puede volver a implementarlos.

Hablamos de herencia de tipo cuando la subclase hereda la interfaz de una superclase; es decir, los atributos y las operaciones. Hablamos de herencia estructural cuando la subclase hereda la implementación de la superclase; es decir, las variables de instancia y los métodos.

La herencia de tipo define relaciones es-un entre clases, donde la clase “hijo” tiene todas las propiedades del “padre”, pero el “padre” no tiene todas las propiedades del “hijo”.

Consideremos una referencia mascota que es de tipo animal, en algún lenguaje de programación.

Ejemplo                                                 
Un gato es-un animal. Todas las propiedades de la clase “animal” las tiene la clase “ga to”. Pero un animal no-es necesariamente un gato. Todas las propiedades de gato no las tienen todos los animales.

mimascota: Animal;

Puede  hacer  referencia  a  objetos  de  tipo  animal,  o  tipos derivados  de  éste, como perro, gato o canario, por ejemplo.

mimascota = new Canario;

Se construye un nuevo canario y se hace referencia a él como mascota.

La propiedad de sustituir objetos que descienden del mismo padre se conoce como polimorfismo, y es un mecanismo muy importante de reutilización en la OO.

La referencia al tipo animal es una referencia polimorfa, ya que puede referirse a tipos derivados de animal. A través de una referencia polimorfa se pueden solicitar operaciones sin conocer el tipo exacto.

mimascota.comer();

La operación comer tiene el mismo significado para todos los animales. Como ya hemos comentado, cada uno utilizará un método distinto para ejecutar la operación.

Para conocer el tipo exacto del objeto en cuestión, se utiliza el operador de información de tipo. De este modo puede accederse a las propiedades específicas de un tipo de objeto que no están en los demás tipos.

En este ejemplo llamamos al operador información de tipo, instancia-de.
if (mimascota instancia-de Canario)
   mimascota.cantar();
Si la mascota es una instancia del tipo Canario entonces se le solicitará cantar, que es una propiedad que no tienen todas las mascotas.

 

Una clase puede heredar las propiedades de dos superclases mediante lo que se conoce como herencia múltiple.

En una herencia múltiple, puede ocurrir que en ambas superclases existan propiedades con los mismos nombres, situación  que  se  denomina colisión  de nombres. A continuación, se relacionan los posibles casos de colisión de nombres en la herencia de tipo:

  • Los nombres son iguales porque se refieren a la misma propiedad (ya hemos visto ejemplos de ello: la operación imprimir y el atributo tamaño). En este caso no hay conflicto porque el significado está claro: es la misma propiedad, sólo hay que definir una implementación adecuada.
  • Los nombres son iguales pero tienen significados diferentes. Esta situación es posible porque el modelado es una tarea subjetiva y se soluciona cambiando los nombres de las propiedades heredadas que tengan conflicto.

La herencia múltiple no comporta problemas para la herencia de tipo, puesto que no pretende la reutilización de código, sino el control conceptual de la complejidad de los sistemas mediante esquemas de clasificación.

Por lo que respecta a la herencia estructural, que, recordemos, consiste en que la subclase hereda las variables de instancia y los métodos de la superclase –es decir, la implementación–, la cosa cambia.

Para entender mejor la herencia estructural, diremos informalmente que representa una relación funciona-como. Por ejemplo, se puede utilizar para definir un avión tomando como superclase ave, de esta manera la capacidad de volar del ave queda implementada en el avión. Un avión no es-un ave, pero podemos decir que funciona-como ave.

Al aplicar la herencia de esta manera se dificulta la utilización del polimorfismo: aunque un objeto funcione internamente como otro, no se garantiza que externamente pueda tomar su lugar porque funciona-como.

El objetivo de la herencia estructural es la reutilización de código, aunque en algunos casos, como el ejemplo anterior, pueda hacer conceptualmente más complejos los sistemas.

Ejemplo                                                  
Si un canario es-un animal, entonces un canario funciona-como animal, más otras propiedades especificas de canario

Siempre que es posible aplicar la herencia de tipo, puede aplicarse la herencia estructural, por lo que la mayoría de los lenguajes de programación no hacen distinción entre los dos tipos de herencia.

 

Los lenguajes de programación comúnmente no hacen distinción entre la herencia estructural y la herencia de tipo.

La herencia estructural múltiple permite heredar variables y métodos de va rias superclases, pero surgen problemas que no son fáciles de resolver, especialmente con las variables de instancia.

Para resolver el conflicto de una variable de instancia duplicada, se puede optar por las siguientes soluciones:

  • Cambiar los nombres, lo que puede provocar conflictos en los métodos que las utilizan.
  • Eliminar una de las variables. Pero puede pasar que realicen alguna función independiente, en cuyo caso, sería un error eliminar una.
  • No permitir herencia múltiple cuando hay variables duplicadas.

Como se puede observar, no es fácil solucionar conflictos entre variables de instancia, por ello muchos lenguajes optan por diversos mecanismos incluyendo la prohibición de la herencia múltiple.

 

 



 

  BI   |    CRM     |    CMS    |    Tendencias en software empresarial    |    Cloud computing  |    Software libre    |   Internet    |    Movilidad y apps