Conversión(casting) de variables de referencia

Seguimos con el minicurso de Java, ahora toca el tema de conversión de variables de referencia ('Reference variable casting' por su título en el examen de certificación SCJP).

Anteriormente hemos visto cómo es posible (además de común) el usar variables de referencia de tipos genéricos para referir (valga la redundancia) a objetos de tipos más específicos por medio del polimorfismo. Por ejemplo, al hablar del siguiente tramo de código debemos de identificar que ambos tipos de objetos pertenecen al mismo árbol de herencia y por lo tanto no es extraño encontrarnos con algo así:

Animal animal = new Perro();

Ahora, ¿qué sucede si queremos utilizar una variable de referencia Animal (como en el caso anterior) para invocar a un método que solamente posee la clase Perro?. Hasta este punto sabemos que la variable de tipo Animal está conteniendo realmente un Perro, no un Animal genérico cualquiera sino un Perro específicamente. En el siguiente código representamos un arreglo de animales y, en el momento que encontremos un Perro dentro del arreglo, queremos hacer algo que solo un perro puede hacer. Acordemos entonces que todo el código siguiente está correcto excepto que no estamos seguros de la línea de código que invoca al método ladrar() que es exclusivo de un Perro...

class Animal{
 void respirar(){

   System.out.println("Respirando como cualquier otro animal.");
}
}

class Perro extends Animal{

 void respirar(){
   System.out.println("Respirando como un perro.");
 }

 void ladrar(){
   System.out.println("Guau");
 }

}

class PruebaDeConversion{

 public static void main (String[] args){
  
   Animal [] a = {new Animal(), new Perro(), new Animal()};
  
   for(Animal animal : a){
    
     animal.respirar();
    
     if(animal.instanceof Perro){
       animal.ladrar();    //intentando hacer comportamiento de Perro
     }
   }
  
 }

}

Una vez que intentamos compilar el código anterior obtenemos un error que indica más o menos lo siguiente:

cannot find symbol

En pocas palabras, el compilador está diciendo 'Oye, no encuentro el método ladrar() en la clase Animal'. Para que funcione debemos de hacer algo como lo siguiente:

if(animal instanceof Perro){
 Perro p = (Perro) animal; //conversión de la variable de referencia
 p.ladrar();
}

El nuevo y mejorado código incluye una conversión o casting, que en este caso algunas veces es llamado 'downcast' (conversión hacia un tipo inferior) debido a que estamos descendiendo en el árbol de herencia hacia un tipo de clase más específico...

SerVivo

|

|

|

v
Animal

|

|

|

v
Perro

Con esto le estamos indicando al compilador que nosotros sabemos que se está haciendo referencia hacia un objeto de tipo Perro así que no hay problema con convertir esa variable. En este caso es seguro realizar este tipo de conversión por que previamente se verifica el tipo de referencia con instanceof.

Existen algunos casos en los que no es seguro realizar esto ya que el compilador solo verifica si realmente se trata de una referencia hacia otro tipo de objeto del mismo árbol hereditario, lo cual involucra que seamos libres en hacer algo como lo siguiente:

class Animal{}

class Perro extends Animal{}

class PerroDePrueba{

 public static void main (String[] args){

   Animal animal = new Animal();
   Perro p = (Perro) animal;   //compila pero falla después
 }
}

Si realizamos lo anterior nos daremos cuenta de que compila sin errores, no debería ser así por que estamos cometiendo un error pero al final de cuentas compila, sin embargo, esto no quiere decir que la aplicación funcionará ya que al ejecutar el programa nos toparemos con algo así:

java.lang.ClassCastException

Nuevamente, el compilador lo único que puede hacer por nosotros en este caso es verificar si ambos tipos de referencia pertenecen al mismo árbol de herencia, si en el código identifica algún tipo de conversión que no cumpla con esta única condición arrojará un error. P. ejemplo:

Animal animal = new Animal();
Perro p = (Perro) animal;   //compila sin problemas
String cadena = (String) animal;  //Error

En este caso el error que arroja es algo parecido a lo siguiente:

inconvertible types

A diferencia del downcasting, el upcasting (conversión hacia un tipo superior en el árbol de herencia) se realiza implícitamente, lo que quiere decir que no necesitas escribir el código para realizar la conversión ya que al realizar esto solamente estarás restringiendo el número de métodos que dicho objeto puede invocar, de lo contrario al downcasting que implica una probable llamada a métodos más específicos. P. ejemplo:

class Animal {}

class Perro extends Animal{

   public static void main (String [] args){
  
     Perro p = new Perro();
     Animal a1 = d;          //upcast correcto sin código explícito
     Animal a2 = (Animal) d; //upcast correcto con código explícito
   }

}

Ambas conversiones anteriores compilan y se ejecutan sin problemas ya que Perro es un Animal, lo que implica que Perro puede hacer cualquier cosa que Animal pueda.

Por último en este tema, recordemos que código como este...

Animal a = new Perro();
Perro p = (Perro) a;
a.ejecutarMetodoDePerro();

Puede convertirse en este otro equivalente...

Animal a = new Perro();
((Perro)a).ejecutarMetodoDePerro();

Éste último es menos legible pero sigue siendo correcto.

Hasta aquí le dejamos con este tema. Alguna duda o algo qué decir? Deja tu comentario. Saludox.