É possível fazer uso de polimorfismo com Genéricos, mas não da mesma forma como é feito com Arrays
O motivo pelo qual você não pode criar um objeto ArrayList<Cachorro>
em uma referência List<Animal>
é por que seria impossível para a JVM evitar que fosse adicionado um ArrayList<Gato>
em um objeto ArrayList<Cachorro>
. Veja o exemplo:
//suponhamos que fosse possível fazer o que a linha abaixo sugere
List<Animal> cachorros = new ArrayList<Cachorro>(); //apenas suponha, essa linha não compila!
Nada impediria de você fazer isso nas linhas subsequentes:
cachorros.add(new Cachorro()); //OK
cachorros.add(new Gato())); //ops! adicionou um Gato em uma lista de Cachorros
Pois a variavel de referencia é uma List<Animal>
, logo a JVM não é capaz de impedir de adicionar qualquer subtipo de animal à essa lista.
Qual o problema de adicionar um objeto do tipo Gato
na coleção? Nenhum, até o momento que se deseje ler a coleção e tratar seus elementos como Cachorro
s.
for(Cachorro c: cachorros) { //gera um ClassCastException se ler um objeto de Gato
}
Genéricos servem para deixar o código mais seguro e fácil de ler, logo o trecho acima nunca gerará um ClassCastException desde que a lista seja devidamente iniciada com o uso de Genéricos, assim:
List<Cachorro> cachorros = new ArrayList<Cachorro>();
O código acima garante que nada diferente de Cachorro
, ou seus subtipos, serão adicionados à coleção.
Como usar polimorfismo e Genéricos então?
O problema está apenas em adicionar elementos que não são do tipo esperado à coleção, logo, o uso do polimorfismo com Genéricos pode ser usado se:
1) Não for adicionado nada à coleção
Você pode passar um objeto que é um subtipo para uma variável de referência de uma coleção, desde que você não adicione nada à ela.
Exemplo:
import java.util.*;
class Animal {
private String nome;
Animal(String nome) { this.nome = nome; }
public String getNome() { return nome; }
}
class Cachorro extends Animal {
Cachorro(String nome) { super(nome); }
}
class Gato extends Animal {
Gato(String nome) { super(nome); }
}
public class Teste{
public static void main(String[] args) {
List<Gato> gatos = new ArrayList<Gato>();
List<Cachorro> cachorros = new ArrayList<Cachorro>();
gatos.add(new Gato("Gray"));
gatos.add(new Gato("Brown"));
cachorros.add(new Cachorro("Pim"));
mostrarNome(gatos); //chama o método polimorficamente
mostrarNome(cachorros); //chama o método polimorficamente
}
//método polimórfico para mostrar nome
}
Seria algo extremamente incoveniente fazer um método mostrarNome()
para cada subtipo de Animal
, correto? Além de que, toda vez que surgisse um Animal
novo um novo método deveria ser criado, algo que vai totalmente contra os princípios da orientação a objetos.
Mas existe uma solução:
//método polimórfico para mostrar nome
public static void mostrarNome(List<? extends Animal> animais){
for(Animal a: animais) {
System.out.println("Me chamo: " + a.getNome());
}
}
O trecho <? extends Animal>
no parâmetro do método mostrarNome()
indica que é possível passar listas de subtipo de Animal
para a variável de referência animais
e garante que nada será adicionado à essa lista.
Se tentar colocar o seguinte código dentro do método mostrarNome()
:
animais.add(new Cachorro("Tobi"));
O compilador retornará o seguinte erro:
The method add(capture#2-of ? extends Animal) in the type List is not applicable for the arguments (Cachorro)
2) For adicionado algo a coleção de modo seguro
Eventualmente você pode se encontrar em uma situação que seja necessário adicionar objetos à coleção.
Exemplo:
public class Teste{
public static void main(String[] args) {
//chama o método polimorficamente
List<Animal> animais = new ArrayList<Animal>();
adicionarAnimais(animais); //chama o método polimorficamente
}
//método polimórfico que adiciona animais
}
Você pode adicionar, desde que você garanta para o compilador que a coleção seja supertipo do objeto que se deseja adicionar.
//método polimórfico que adiciona animais
public static void adicionarAnimais(List<? super Animal> animais) {
animais.add(new Cachorro());
animais.add(new Gato());
animais.add(new Papagaio());
}
O trecho <? super Animal>
diz que o parâmetro aceita qualquer argumento que seja uma lista de Animal
ou qualquer supertipo dele. Ao invés de passar uma lista de Animal
poderíamos ter passado uma lista de Object
que também funcionaria:
List<Object> objetos = new ArrayList<Object>();
adicionarAnimais(objetos);
Logo, desde que se passe uma lista de Animal
ou de qualquer supertipo de Animal
o método adicionarAnimais()
funciona bem.
Por que com Arrays não existe tais restrições?
A diferença dos Arrays é que eles possuem uma exceção em tempo de execução: ArrayStoreException.
Os Genéricos não existem em tempo de execução, toda programação que utiliza Genéricos é de uso exclusivo do compilador. Logo, não existe proteção em tempo de execução para Genéricos, e de fato, NÃO é necessário! Já que toda a proteção foi feita em tempo de compilação. (Estamos falando de Java 5 em diante, já que antes do Java 5 não existiam Genéricos).
Em outras palavras, em tempo de execução, o JVM sabe qual é o tipo dos Arrays, mas não sabe o tipo de uma coleção.
Para ilustar:
class Animal { }
class Cachorro extends Animal { }
class Gato extends Animal { }
public class TesteArray {
public static void main(String[] args) {
Animal[] cachorros = new Cachorro[10];
cachorros[0] = new Cachorro();
cachorros[1] = new Gato();
}
}
Compila, mas gera uma exceção em tempo de execução.