Polymorfismus

Tomáš Pitner, Radek Ošlejšek

Polymorfismus

Obecně máme několik typů polymorfismu (Polymorfismus (Wikipedia)):

  • Ad-hoc polymorfismus

  • Polymorfismus přetěžování operátorů

  • Parametrický polymorfismus

  • Podtypový polymorfismus

Ad-hoc polymorfismus

  • objektům odvozeným z různých tříd volat tutéž metodu se stejným významem

  • v Javě realizovatelné pomocí rozhraní

  • např. třídy Dog i Car mohou implementovat rozhraní Registered

Polymorfismus přetěžování operátorů

  • provedení rozdílné operace v závislosti na typu operandů

  • například + se může chovat jinak na čísla, řetězce nebo matice

  • v Javě není možné definovat vlastní přetěžování operátorů

  • nicméně polymorfní operátory existují, typicky + (čísla, řetězce)

  • nebo operátor podmíněného výrazu: cond ? expr1 : expr2

  • ale například v C++ lze dodefinovat chování operátoru + tak, že bude sčítat matice

Parametrický polymorfismus

  • V Javě realizován parametrickými typy.

  • Například kolekce jako List nebo Set jsou realizovány jako generické typy (generics).

  • Tyto se dají typově parametrizovat a tak mít například seznam osob List<Person>.

Podtypový polymorfismus

  • umožněn děděním mezi objektovými třídami

  • například Employee, Manager nebo Student jsou všechno osoby Person a mají tedy jméno getName()

Nevhodně realizovaný polymorfismus

  • Typicky metoda, která si poradí se vstupem různého typu.

  • Příklad getPerimeter(Shape shape) fungující pro různé (pod)typy Shape

  • Nicméně má to jen nevýhody; lepší by bylo, kdyby každý typ měl svou nestatickou metodu getPerimeter

Příklad pseudo-polymorfismu

---
public static double getPerimeter(Shape shape) throws IllegalArgumentException {
    if (shape instanceof Rectangle r) {
        return 2 * r.length() + 2 * r.width();
    } else if (shape instanceof Circle c) {
        return 2 * c.radius() * Math.PI;
    } else {
        throw new IllegalArgumentException("Unrecognized shape");
    }
}
---

Polymorfismus pomocí vzorů ve výrazu switch

---
public static double getPerimeter(Shape shape) throws IllegalArgumentException {
    return switch (shape) {
        case Rectangle r -> 2 * r.length() + 2 * r.width();
        case Circle c    -> 2 * c.radius() * Math.PI;
        default          -> throw new IllegalArgumentException("Unrecognized shape");
    };
}
---

Polymorfismus pomocí vzorů v příkazu switch

  • Varianta téhož s pomocí příkazu switch a nikoli výrazu:

    ---
public static double getPerimeter(Shape shape) throws IllegalArgumentException {
    switch (shape) {
        case Rectangle r -> return 2 * r.length() + 2 * r.width();
        case Circle c    -> return 2 * c.radius() * Math.PI;
        default          -> throw new IllegalArgumentException("Unrecognized shape");
    };
}
---

Typová bezpečnost vzorů ve switch

  • V obou variantách - výraz i příkaz switch se vzory - musí být vzory ve switch exhaustivní,

  • tzn. musí pokrývat všechny typy řídicího výrazu.

  • Jednoduše řešitelné pomocí default na konci.