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Como funciona a manipulação de subclasses pela superclasse?

Neste seguinte código, o array de uma classe, imprime os valores de outras classes.

zoo.java

public class zoo {

public static void main(String[] args) {
    Vaca mimosa = new Vaca();
    Gato bichano = new Gato();
    Carneiro barnabe = new Carneiro();

    Animal bichos[] = {mimosa, bichano, barnabe};

    for(Animal animal : bichos)
    {
            System.out.print(animal.nome + " é da classe " + animal.getClass().getName() + ", tem " + animal.numeroPatas + " patas e faz ");
            animal.som();
            System.out.println();
    }

}

}

As outras Classes:

Animal.java

public abstract class Animal {
protected String nome;
protected int numeroPatas;

public abstract void som();

}

Vaca.java

public class Vaca extends Animal {
public Vaca(){
    this.nome = "Mimosa";
    this.numeroPatas = 4;

}
@Override
public void som(){
    System.out.print("MUUUU");
}

}

Gato.java

public class Gato extends Animal{
public Gato(){
    this.nome = "Bichano";
    this.numeroPatas = 4;

}
@Override
public void som(){
    System.out.print("MIAU");
}
}

Carneiro.java

public class Carneiro extends Animal{
public Carneiro(){
    this.nome = "Banabé";
    this.numeroPatas = 4;

}

@Override
public void som(){
    System.out.print("BÉÉÉ");
}
}

Isso significa que a superClasse pode receber as subclasses? não ficou muito claro para mim o que está ocorrendo no foreach. Polimorfose é apenas quando varias subclasses tem ações diferentes?

3 Respostas 3

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De forma geral a superclasse não deveria conhecer nada das subclasses. E de fato nesse código não ocorre.

O foreach está varrendo um array com objetos que possuem abstratamente um monte de Animal. Cada um deles tem uma característica própria concretamente, cada um é um animal específico. Por isso na hora de imprimir ele assume o comportamento do objeto específico. Ele não chamará o comportamento específico do Animal, e sim do Gato, da Vaca, etc., isso é o polimorfismo. Sem ele, tentaria chamar o comportamento do Animal, o que neste caso nem seria permitido por ele ser, acertadamente, abstrato (sem comportamento real).

Superclasse não recebe coisa alguma, ela é só um modelo para as outras classes, que é só um modelo para criar um objeto. Veja Qual a diferença entre uma classe e um objeto?.

O que está no objeto é que importa durante a execução. No momento que executa ele sabe qual é o tipo em questão e chama o método de acordo com o tipo, isso é resolvido dinamicamente. Se o método fosse final, ou seja, sem polimorfismo, o tipo declarado seria usado e chamaria o método da superclasse, o que é impossível neste caso.

Se terá várias ações diferentes ou não, é indiferente. Polimorfismo é um comportamento sendo assumido pelo objeto de acordo com seu tipo concreto, nada mais que isto.

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  • Será que escrevi algo errado aqui?
    – Maniero
    Commented 7/08/2018 às 19:17
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Polimorfismo é a capacidade que um método tem de agir de diferentes formas, dependendo do objeto sobre o qual está sendo chamado.

Quando ocorre a chamada de um método, a JVM decide qual método invocar dependendo do objeto instanciado na memória.

Você faz uma iteração em um array de animais chamando os métodos definidos na classe Animal, e que obrigatoriamente é sobrescrito pelas subclasses Gato, Carneiro etc. Quando, na iteração, for reconhecido pela JVM que aquele animal é um Gato, será chamado o método sobrescrito pelo Gato. Assim será para os demais Animais que contém no array.

Imagina que você tem uma coleção de carros: Fusion, Azera, Corola, Ferrari Enzo etc. Todos tem a ação de abrir porta, porém diferente dos outros carros a Ferrari Enzo abre a porta para cima. A ação de abrir portas é padrão para qualquer tipo de carro, porém o fabricante pode determinar a forma que será aberta. Quando você passar a coleção de carros em um foreach e chamar o método abrirPorta() de cada carro da coleção, será realizado o que cada fabricante determinou quando sobrescreveu o método abrirPorta(). O método invocado é determinado pelo tipo do objeto que está armazenado na memória.

Animal mimosa = new Vaca(); // Objeto Vaca
Animal bichano = new Gato(); // Objeto Gato
Animal barnabe = new Carneiro(); // Objeto Carneiro
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O polimorfismo, cujo conceito já foi explicado em outras respostas, pode ocorrer entre classes que tenham uma relação de "é-um", ou seja, que apresentam herança. No caso do seu exemplo, a classe Vaca "é um" Animal porque aquela estende (extends) esta. Gato e Carneiro seguem o mesmo modelo.

Uma das vantagens da herança é que você pode usar uma superclasse como argumento que sirva, ao mesmo tempo, para essa superclasse e também para todas as subclasses dela. Imagine que você precise criar um método que imite o som de cada bicho. Sem herança e polimorfismo, você teria algo assim:

private void imitarSom(Carneiro carneiro);
private void imitarSom(Gato gato);
private void imitarSom(Vaca vaca);

Para cada subclasse, um método diferente, com código muito parecido, enfim, uma solução ruim.

Em vez disso, por que não um método que receba uma superclasse como parâmetro?

private void imitarSom(Animal animal);

Pronto. Agora, você pode passar para esse método uma Vaca, um Gato, um Carneiro e seja lá qual outro bicho você crie no futuro, porque o método recebe um Animal. Lembra-se quando eu disse que herança é uma relação de "é-um"? Pois então, qualquer classe que "é um" Animal pode ir como parâmetro, e o polimorfismo dará conta.

É isso, então, que acontece no array e tem relação com a sua dúvida:

Isso significa que a superClasse pode receber as subclasses?

Como você faz o for usando como argumento uma superclasse e nós sabemos que subclasses têm relação de "é-um" com ela, em tempo de execução o compilador polimorficamente acessa o método correspondente daquela classe filha sendo iterada naquele exato momento no for, imprimindo o valor correspondente.

Animal bichos[] = {mimosa, bichano, barnabe};

for(Animal animal : bichos) {
   System.out.print(animal.nome + " é da classe " + animal.getClass().getName() + ", tem " + animal.numeroPatas + " patas e faz ");
   animal.som();
   System.out.println();
}

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