Cotas en Java

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Al igual que en Kotlin, en Java también podemos restringir los tipos genéricos usando cotas superiores, permitiendo que un genérico solo acepte tipos que sean subtipos de una clase o que implementen una interfaz específica. Sin embargo, la forma en que esto se declara y se utiliza es ligeramente diferente.

Ejemplo de Cotas Superiores en Java

Supongamos que estamos desarrollando una biblioteca de persistencia y queremos crear una clase Repository que solo acepte tipos que implementen la interfaz Entity. En Java, lo haríamos de la siguiente manera:

interface Entity {
    int getId();
}

public class Repository<T extends Entity> {
    private List<T> entities = new ArrayList<>();

    public void save(T entity) {
        entities.add(entity);
    }

    public List<T> getEntities() {
        return entities;
    }
}

¿Qué acabamos de hacer?

En Java, la sintaxis para declarar una cota superior es T extends Entity, lo que significa que T debe ser un subtipo de Entity o implementar esta interfaz. Esto restringe el tipo genérico T a aquellos que cumplen con la interfaz Entity.

Múltiples Restricciones en Java

En Java, al igual que en Kotlin, podemos aplicar múltiples restricciones en los parámetros genéricos. Sin embargo, Java tiene una forma más limitada de hacerlo: solo se permite una clase como cota superior, y el resto de restricciones deben ser interfaces.

Ejemplo de Múltiples Restricciones en Java

Si queremos aplicar múltiples restricciones en Java, la sintaxis es la siguiente:

interface Entity {
    int getId();
}

interface Serializable {
    String serialize();
}

public class Repository<T extends Entity & Serializable> {
    private List<T> entities = new ArrayList<>();

    public void save(T entity) {
        entities.add(entity);
    }

    public String serializeAll() {
        return entities.stream()
            .map(T::serialize)
            .collect(Collectors.joining(", "));
    }
}

¿Qué acabamos de hacer?

En este caso, T extends Entity & Serializable significa que T debe ser un subtipo de Entity y también implementar la interfaz Serializable. De esta manera, cualquier tipo que se utilice con esta clase cumplirá ambas restricciones.

Cotas Inferiores en Java

Java, a diferencia de Kotlin, sí soporta cotas inferiores de manera nativa utilizando la palabra clave super. Esto permite declarar que un tipo genérico debe ser un supertipo de otro, proporcionando una mayor flexibilidad cuando se trabaja con herencia.

Ejemplo de Cotas Inferiores en Java

En Java, podemos utilizar cotas inferiores en los métodos de esta manera:

public class NotificationHandler<N extends Notification> {
    private N notification;

    public void setNotification(N notification) {
        this.notification = notification;
    }
}

public class EmailNotification extends Notification {}

public class NotificationSystem {

    public void registerHandler(NotificationHandler<? super EmailNotification> handler) {
        // handler puede ser un NotificationHandler de cualquier supertipo de EmailNotification
    }
}

¿Qué acabamos de hacer?

En este ejemplo, NotificationHandler<? super EmailNotification> significa que handler puede ser un NotificationHandler de cualquier supertipo de EmailNotification. Esto permite una mayor flexibilidad al trabajar con tipos genéricos en Java.

Resumen comparativo

Característica	Java	Kotlin
Cotas superiores	Usa extends para definir una cota superior en un genérico. Solo acepta subtipos de una clase o interfaz específica.	Similar, pero con la sintaxis T : UpperBound. Ofrece mayor flexibilidad con la cláusula where para múltiples cotas.
Múltiples restricciones	Permite múltiples restricciones con una clase y varias interfaces (T extends Class & Interface).	Usa la cláusula where para múltiples restricciones, ofreciendo una forma más explícita y legible.
Cotas inferiores	Soporte nativo para cotas inferiores (super), lo que permite definir supertypos en genéricos.	No tiene soporte nativo para cotas inferiores, pero puede emularse con contravarianza (in).
Varianza	Usa comodines (? extends, ? super) para manejar varianza en genéricos. Menos flexible y seguro que Kotlin.	Ofrece varianza declarativa con in y out, lo que permite un manejo más robusto y seguro de subtipos y supertipos.
Flexibilidad de APIs	Las cotas inferiores nativas permiten mayor flexibilidad en ciertas APIs, especialmente cuando se trabaja con jerarquías de tipos.	Aunque no tiene cotas inferiores nativas, la varianza en sitio de uso y la cláusula where brindan flexibilidad comparable.

Beneficios y limitaciones

Beneficios

• Soporte nativo para cotas inferiores: Java permite definir cotas inferiores usando super, lo que facilita la creación de APIs que acepten supertipos, brindando mayor flexibilidad en la manipulación de jerarquías de tipos.
• Manejo robusto de herencia: Las cotas superiores (extends) y cotas inferiores (super) permiten controlar de manera precisa los tipos en una jerarquía, asegurando que las operaciones solo se realicen sobre tipos compatibles.
• Múltiples restricciones en genéricos: Java permite imponer múltiples restricciones en genéricos usando la combinación de una clase y varias interfaces (T extends Class & Interface), lo que ayuda a estructurar mejor las clases genéricas.
• Compatibilidad y madurez: El sistema de generics de Java ha sido ampliamente utilizado y optimizado a lo largo del tiempo, por lo que cuenta con un soporte sólido y una extensa documentación en la comunidad.

Limitaciones

• Uso de comodines menos seguro: Los comodines (? extends, ? super) en Java pueden ser menos seguros y más confusos que la varianza declarativa que ofrecen otros lenguajes como Kotlin, lo que puede llevar a errores o limitaciones en ciertas aplicaciones.
• Complejidad en la comprensión: Aunque el soporte para cotas inferiores y superiores es útil, las declaraciones de genéricos con múltiples restricciones o comodines pueden volverse difíciles de leer y entender, lo que complica el mantenimiento del código.
• Mensajes de error menos claros: Los mensajes de error relacionados con las restricciones de tipos en genéricos pueden ser difíciles de interpretar en Java, lo que puede complicar la depuración y hacer que el proceso de desarrollo sea más lento.

¿Qué aprendimos?

En esta lección, exploramos las cotas superiores y cotas inferiores en Java, comparándolas con Kotlin.

Puntos clave

1. Cotas superiores: Java usa extends para restringir genéricos a subtipos, mientras que Kotlin ofrece mayor flexibilidad con la cláusula where.
2. Cotas inferiores: Java soporta nativamente super, lo que facilita el manejo de supertipos en genéricos. Kotlin no tiene soporte directo, pero se puede emular usando varianza con in.
3. Varianza: Java utiliza comodines (? extends, ? super), menos seguros que la varianza declarativa (in, out) de Kotlin.

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Java ofrece cotas inferiores nativas, pero Kotlin proporciona un sistema más seguro y flexible para manejar genéricos.

Bibliografías Recomendadas

• 📚 "Generics<T>". (2022). C. Ullenboom, en Java: The comprehensive guide, (pp. 619–660.) Rheinwerk Publishing/SAP Press.