Polimorfismo

En una frase: el polimorfismo permite invocar una operación mediante un tipo común y dejar que el objeto concreto determine cuál implementación se ejecuta.

¿Qué aprenderás?

• Usar una referencia de supertipo para manejar objetos de distintas subclases.
• Diferenciar el despacho dinámico de la selección de una sobrecarga.
• Entender cuándo son necesarios instanceof y el casting.

1. El problema que queremos resolver

Una aplicación puede enviar notificaciones por correo y por SMS. Si el código que envía notificaciones debe preguntar el tipo concreto en cada caso, cada nueva modalidad obliga a modificar el flujo central. Un comportamiento común permite que cada implementación resuelva su propio envío.

2. Intuición y definición técnica

Un mismo control remoto puede ofrecer el botón «reproducir» para distintos dispositivos; cada aparato responde según su tipo. En Java, una variable puede tener como tipo declarado una clase base o interfaz y referirse a una instancia de una implementación compatible. Al llamar un método de instancia sobrescrito, la JVM selecciona la implementación según la clase real del objeto: esto es despacho dinámico.

La sobrecarga (overloading) declara varios métodos del mismo nombre con distintas listas de parámetros; el compilador elige la firma según los tipos estáticos de los argumentos. La sobrescritura (overriding) reemplaza una implementación heredada compatible y participa en el despacho dinámico. No son el mismo mecanismo.

El casting explícito puede ser necesario para acceder a operaciones exclusivas de un subtipo. Una conversión incorrecta puede producir ClassCastException; instanceof permite comprobar compatibilidad antes de convertir. Si abundan estas comprobaciones, probablemente falta una operación común bien diseñada.

3. Representación visual

flowchart LR
    C["Servicio: Notificador"] --> I["Notificacion"]
    I --> E["Correo"]
    I --> S["SMS"]
    C -->|"enviar(mensaje)"| E
    C -->|"enviar(mensaje)"| S

El servicio depende del tipo común y no necesita decidir si cada objeto es correo o SMS.

4. Ejemplo en Java

interface Notificacion {
    String enviar(String mensaje);
}

class Correo implements Notificacion {
    @Override
    public String enviar(String mensaje) {
        return "Correo enviado: " + mensaje;
    }
}

class Sms implements Notificacion {
    @Override
    public String enviar(String mensaje) {
        return "SMS enviado: " + mensaje;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Notificacion[] notificaciones = {new Correo(), new Sms()};
        for (Notificacion notificacion : notificaciones) {
            System.out.println(notificacion.enviar("Tu pedido está listo"));
        }
    }
}

La salida esperada contiene primero Correo enviado: Tu pedido está listo y después SMS enviado: Tu pedido está listo. Aunque la variable del bucle es siempre Notificacion, se ejecuta la implementación del objeto real.

Guarda el código como Main.java; compila con javac Main.java y ejecuta java Main.

Sobrecarga no es despacho dinámico

class Impresor {
    void imprimir(Object valor) { System.out.println("Object"); }
    void imprimir(String valor) { System.out.println("String"); }
}

La llamada imprimir("hola") selecciona la sobrecarga String al compilar. En cambio, si una subclase sobrescribe un método de instancia y se invoca a través de una referencia base, la implementación se decide en tiempo de ejecución.

5. Uso prudente de tipos y conversiones

Prefiere invocar el comportamiento común sin preguntar por cada subtipo. Cuando una operación específica sí requiera un subtipo, comprueba antes:

if (objeto instanceof Sms sms) {
    System.out.println(sms.enviar("Aviso urgente"));
}

La forma con patrón de instanceof está disponible en Java moderno. No es necesaria para el ejemplo principal. Una referencia Notificacion puede guardar un Correo, pero no permite llamar directamente métodos que solo declare Correo; su tipo declarado limita las operaciones disponibles en compilación.

6. Errores frecuentes

• Confundir subtipo y tipo concreto: el tipo de referencia controla qué miembros se pueden invocar; la clase real determina la implementación sobrescrita.
• Usar instanceof para cada caso: una larga cadena de comprobaciones suele señalar que conviene polimorfismo.
• Confundir sobrecarga y sobrescritura: la primera se resuelve por la firma durante compilación; la segunda puede resolverse dinámicamente.

7. Ejercicio práctico

Enunciado

Define una interfaz Figura con calcularArea() y dos implementaciones: Rectangulo y Circulo. Recorre ambas mediante un arreglo Figura[].

interface Figura {
    double calcularArea();
}

class Rectangulo implements Figura {
    private final double ancho;
    private final double alto;

    Rectangulo(double ancho, double alto) {
        if (ancho <= 0 || alto <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Las dimensiones deben ser positivas");
        }
        this.ancho = ancho;
        this.alto = alto;
    }

    public double calcularArea() {
        return ancho * alto;
    }
}

class Circulo implements Figura {
    private final double radio;

    Circulo(double radio) {
        if (radio <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("El radio debe ser positivo");
        }
        this.radio = radio;
    }

    public double calcularArea() {
        return Math.PI * radio * radio;
    }
}

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Figura[] figuras = {new Rectangulo(3, 4), new Circulo(2)};
        for (Figura figura : figuras) {
            System.out.println(figura.calcularArea());
        }
    }
}

8. Resumen y comprensión

• El polimorfismo de subtipos desacopla al código cliente de las clases concretas.
• El despacho dinámico elige métodos de instancia sobrescritos según el objeto real.
• La sobrecarga se selecciona por firma en compilación; el casting debe justificarse.

1. ¿Qué determina qué método sobrescrito se ejecuta?
2. ¿Por qué una referencia de tipo Figura no puede llamar un método exclusivo de Circulo?
3. ¿Qué cambio necesitarías para añadir una tercera figura sin editar el bucle?

9. Continúa aprendiendo

• Requisito previo: Herencia.
• Siguiente lección: Interfaces y contratos.

10. Fuente

• Oracle. The Java Tutorials: Polymorphism.