Java - Clase Abstracta

Concepto

• Clases especiales similares a las interfaces

Características

• Una clase abstracta puede o no incluir métodos abstractos

• Permite la implementación de los métodos en la clase abstracta como si fuera una clase concreta siempre que esos métodos no lleven en modificador abstract

  • Métodos abstractos no están implementados y lleva el modificador abstract

    • Tenemos que proporcionar una implementación en la subclase hija que la extienda mediante el uso del modificador extends

    • Métodos abstractos implementados por las subclases o clases hijas que heredan de la clase abstracta

    • No permiten el uso del modificador final en su declaración

       //ERROR del compilador → illegal combination of modifiers: abstract and final
        abstract final void getShow();
      

• Ejemplo básico de un método abstracto

// Método Abstracto
  public abstract void metodoAbstracto();
}

• Las clases hijas que hereden de la clase abstracta serán quiénes puedan crear los objetos

• Pueden tener métodos concretos

  • Métodos con una implementación específica

• Pueden tener atributos/variables de clase

  • Accedidas desde las subclases hijas y también pueden ser protegidas mediante modificadores de acceso

• Pueden tener constructores

  • Utilizados para inicializar los atributos/campos de la clase

• Puede ser extensión de otra clase

  • Una clase abstracta puede extender otra clase concreta o clase abstracta que heredan los atributos y métodos de la clase padre

• Una clase abstracta puede declarar métodos con el modificador final

  • Significa que no se pueden invocar e implementar en sus subclases a partir de ella

• Pueden contener métodos estáticos

  • Pertenecen a la clase concreta y no a un objeto de la clase abstracta

• Pueden ser utilizadas en polimorfismo

  • Una clase abstracta puede ser util en polimorfismo ya que las subclases pueden ser tratadas como objetos de la clase abstracta

  • Significa que una variable de tipo clase abstracta puede hacer referencia a un objeto de una de sus subclases y pueden utilizar métodos de la clase abstracta en objetos de sus subclases

  • Pueden ser utilizadas como clases de utilidad

    • Una clase de utilidad es la que puede contener métodos estáticos útiles para varias clases

• Las clases abstractas es una clase que se utiliza como una plantilla para crear subclases más específicas

  • Pueden implementar todos los métodos heredados de las interfaces

• Una clase abstracta puede implementar varias interfaces a la vez

  public abstract class MiClase implements Interface1, Interface2, Interface3 {
  // Aquí va el código de la clase abstracta
}

Estructura básica

• No permiten instanciar/crear objetos desde la propia clase abstracta pero si se pueden crear objetos desde sus clases hijas las cuales descienden de la propia clase abstracta

• No se pueden instanciar directamente desde la clase abstracta pero puede tener métodos abstractos y métodos implementados

• Cuando una clase abstracta es una subclase o clase hija de otra clase abstracta

  • La subclase abstracta proporciona implementaciones para todos los métodos abstractos en su clase principal

Los elementos del tipo abstracto

→ TE DICEN QUE HACER pero NO COMO HACERLO

Esa tarea las realizarán las clases hijas que desciendan de la clase abstracta

//  Modificador de clase para convertirla en una clase abstracta
//           ↓
  public abstract class GraphicObject {

  // • Espacio para declara atributos/campos

  // • Espacio para declara métodos no abstractos

// Método abstracto
  abstract void draw();
 
  }

Atributos : Clase Abstracta

• Permite declarar campos/atributos de instancia

  • Permiten el uso de modificadores

    • public

    • protected

    • private

  • Permite atributos del tipo CONSTANTES

    • Variables definidas con el modificador static final

    • Esta constante nunca modificara su valor original en la ejecución del programa

  public static final int PI = 3.14159265358979323846;

Métodos : Clase Abstracta

• Permite el uso de los modificadores

  • public

  • protected

  • private

• Pueden contener métodos de instancia con o sin implementación

  • Métodos sin implementación

    • Se utilizan cuando

      • No sabemos la implementación que necesitara el método con respeto a su desempeño dentro del programa

      • Se implementará más adelante la operación/acción que tenga que realizar los métodos abstractos en las clases hijas que hereden de la clase abstracta

        • Las clases hijas tanto (abstractas como especificas) serán quienes implementen lo que aún se desconoce que deben de hacer el método dentro del programa

            abstract void makeSound();
          

  • Métodos con implementación

        public void (int newX , int newY){
          // ... Implementación del método ...
        }
    

• Pueden contener métodos de clase con o sin implementación

      abstract static void makeSound(String sound);
  

  • Sabemos que tarea/acciones tienen que realizar

    • Por ello se implementan en la misma clase abstracta para que las clases hijas que hereden esta clase abstracta puedan invocarla e implementarla

Ejemplo : Clase Abstracta

/**
 *  Clase Básica Abstracta
 */
public abstract class ClaseAbstractaEjemplo implements InterfaceEjemplo{
  . . .
}

Modificador abstract

• Si una clase contiene un método abstracto se le añade el modificador abstract para convertirla en una clase abstracta

  • Cuando declaremos un método abstracto no lo implementaremos

    • Solo declararemos la cabecera con el punto y coma al final

• Una clase es abstracta necesita ser extendida por lo que no puede ser tener el modificador final

  • Utilizar el modificador final

    • No permite que sea extendida por las clases hijas de esta lo cual pierde la posibilidad de la herencia e implementación

• Cuando una clase abstracta es una subclases proporcionan implementaciones para todos los métodos abstractos en su clase principal sino es así la subclase se declara abstracta

Ejemplo : Métodos Abstractos

  public abstract int getValor();

  public abstract void moveTo(double deltaX , double deltaY);

• Si una clase hija hereda de una clase abstracta se tiene que indicar con la palabra clave extends

  • Esta clase heredará todos los atributos y métodos tanto implementados como sin implementar de la clase abstracta

/**
 *  Clase Básica Abstracta
 */
public class ClaseHija extends ClaseAbstractaEjemplo {
}

• Solo se puede heredar de una clase Padre o abstracta y se puede implementar de tantas interfaces se necesite

/**
 *  Clase Básica Abstracta
 */
public class ClaseHija extends ClaseAbstractaEjemplo implements InterfaceEjemplo1 , InterfaceEjemplo2 {
  // . . . Implementación de la clase Hija
}

Implementar Clase Concreta y Varias Interfaces a la vez desde la Clase Abstracta

• Puede extender "extend" de una sola clase sea clase abstracta o clase concreta

  • No permiten la herencia multiple

    • Sólo puede tener una superclase directa

Ejemplo

public interface Interface1 {
  
    void metodo1();
}

public interface Interface2 {
  
    void metodo2();
}

public abstract class MiClase implements Interface1, Interface2 {
   
    // La clase abstracta debe implementar todos los métodos declarados en las interfaces
    public void metodo1() {
        // Código de la implementación del método 1
    }

    public void metodo2() {
        // Código de la implementación del método 2
    }
}

// Una Clase Concreta que extiende de MiClase debe implementar cualquier método abstracto adicional
public class ClaseConcreta extends MiClase {
  
    public void metodo3() {
        // Código de la implementación del método 3
    }
}

Explicación

• MiClase es una clase abstracta que implementa las interfaces Interface1 y Interface2

  • Debe proporcionar una implementación de los métodos metodo1 y metodo2

• ClaseConcreta es una clase concreta que extiende de MiClase

• Como MiClase es una clase abstracta`

  • ClaseConcreta debe implementar cualquier método abstracto adicional que no esté implementado en MiClase

• ClaseConcreta implementa el método metodo3

Resumen

• Las clases abstractas implementan algunos metodos para las clases hijas o subclases para que puedan invocarlos y usarlos

  • Crean sus propios metodos abstractos sin implementación

      public abstract int getNumber();
    

• Las clases abstractas son una especie de fabricas de estructuras de métodos algunos con o sin implementación

  • Otras clases descendientes subclases las extiende mediante la implementación para darle una funcionalidad especifica según la necesidad o requisitos del programa

    • Como una plantilla para crear subclases más específicas

  • Contiene atributos , constructores , extender otras clases hijas o subclases

  • Puede declarar los métodos como final siempre que no sean abstractos

  • Contener métodos estáticos para ser utilizados en el polimorfismo

  • Puede ser utilizada como interface que contiene métodos con y sin implementar

  • Se utiliza como clase de utilidad