Clases abiertas y finales en Java

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En Java, las clases son abiertas por defecto, lo que significa que pueden ser heredadas a menos que las marques explícitamente con la palabra clave final. Usar final en clases o métodos es una buena práctica cuando no quieres que esas clases o métodos sean extendidos o sobrescritos, protegiendo así su comportamiento original.

Ejemplo en Java de clase y métodos finales

Imagina que tienes una clase DatabaseConnection y quieres asegurarte de que ninguna subclase pueda modificar su comportamiento. Para lograr esto, usas final en la clase o en métodos específicos.

Clase `DatabaseConnection` (final)

public class DatabaseConnection {
    protected String url;

    public DatabaseConnection(String url) {
        this.url = url;
    }

    public final void startConnection() {
        System.out.println("Connecting to " + url);
    }

    public void closeConnection() {
        System.out.println("Closing connection to " + url);
    }
}

¿Qué acabamos de hacer?

El método startConnection está marcado como final, lo que significa que no puede ser sobrescrito por subclases. Sin embargo, el método closeConnection no está marcado como final, por lo que puede ser sobrescrito si es necesario.

Heredar `DatabaseConnection`

public final class EncryptedDatabaseConnection extends DatabaseConnection {

    public EncryptedDatabaseConnection(String url) {
        super(url);
    }

    @Override
    public void closeConnection() {
        System.out.println("Closing encrypted connection to " + url);
    }
}

¿Qué acabamos de hacer?

La clase EncryptedDatabaseConnection extiende DatabaseConnection, pero no puede sobrescribir el método startConnection porque está marcado como final. Sin embargo, puede sobrescribir el método closeConnection para proporcionar un comportamiento específico.
La clase EncryptedDatabaseConnection también está marcada como final, lo que significa que no puede ser heredada por otras clases.

Comparación final

Característica	Java	Kotlin
Clases abiertas por defecto	En Java, las clases son abiertas por defecto y pueden ser heredadas a menos que se usen `final`.	En Kotlin, las clases son cerradas por defecto y no pueden ser heredadas a menos que se usen `open`.
Control de herencia	Para evitar la herencia, se debe usar explícitamente la palabra clave `final` en clases o métodos.	Las clases y métodos son cerrados por defecto, solo puedes permitir herencia explícita marcándolos como `open`.
Sobrescritura	Los métodos pueden ser sobrescritos a menos que sean `final`.	Los métodos deben ser `open` para permitir su sobrescritura.
Finalidad por defecto	Debes marcar clases y métodos como `final` si deseas evitar que sean heredados o sobrescritos.	La finalidad está integrada por defecto, lo que asegura un diseño más seguro y controlado desde el principio.
Desarrollo seguro	Es fácil heredar accidentalmente de una clase, lo que puede provocar problemas de base frágil.	Menor riesgo de herencia accidental, lo que ayuda a evitar problemas como el problema de la base frágil.
Flexibilidad en herencia	Más flexible para herencia, pero requiere un control manual con `final` para evitar problemas.	Más restringido, lo que garantiza mayor control sobre cómo se extienden las clases.

Beneficios y limitaciones

Beneficios

Flexibilidad inicial: En Java, las clases y métodos son abiertos por defecto, lo que facilita la extensión de funcionalidad sin la necesidad de hacer cambios adicionales. Esto proporciona flexibilidad a lxs desarrolladorxs que desean reutilizar el código base sin demasiadas restricciones.
Control explícito: El uso de final permite un control explícito sobre qué clases y métodos pueden ser heredados o sobrescritos. Esto ayuda a mantener la seguridad de partes críticas del código cuando es necesario.
Amplia compatibilidad: Java es ampliamente utilizado y conocido, lo que significa que esta flexibilidad de herencia abierta puede ser útil en muchos contextos, especialmente en sistemas que necesitan un diseño orientado a extensibilidad.

Limitaciones

Riesgo de herencia accidental: Al ser las clases abiertas por defecto, se corre el riesgo de herencia accidental. Lxs desarrolladorxs pueden heredar y sobrescribir clases sin tener en cuenta el comportamiento esperado, lo que puede conducir a errores o a romper la funcionalidad de la clase base (problema de la base frágil).
Mayor responsabilidad de lx desarrolladorx: Lx desarrolladorx debe estar constantemente vigilante de cuándo y dónde usar final. La falta de control automático en el lenguaje puede llevar a problemas en grandes equipos o proyectos donde no todos siguen estas buenas prácticas.
Posible complicación del mantenimiento: Debido a la apertura por defecto, es más probable que el código sufra de un diseño más complejo a medida que diferentes desarrolladores heredan y sobrescriben funcionalidades sin un control estricto. Esto puede complicar el mantenimiento a largo plazo.
Necesidad de documentación adicional: En Java, debido a la apertura por defecto, puede ser necesario documentar de manera explícita cuándo una clase debe ser heredada y cuándo no, lo que añade una capa extra de trabajo en la creación de bibliotecas de software robustas.

¿Qué aprendimos?

En esta lección, hemos explorado las diferencias clave entre las clases y métodos abiertos y finales en Java, y cómo se compara este enfoque con el de Kotlin. En Java, las clases son abiertas por defecto, lo que permite una mayor flexibilidad para extender funcionalidad, pero también introduce riesgos de herencia accidental. Por otro lado, en Kotlin, las clases son cerradas por defecto, lo que ofrece un diseño más controlado y seguro desde el principio.

Puntos clave

En Java, las clases y métodos pueden ser heredados o sobrescritos a menos que estén marcados como final. Este enfoque abierto facilita la extensibilidad, pero también puede introducir problemas si no se maneja cuidadosamente.
Para evitar la herencia o sobrescritura no deseada en Java, debes usar final, lo cual añade un control explícito sobre cómo se puede extender una clase o método.
En Kotlin, las clases son cerradas de forma predeterminada, lo que asegura que solo puedan ser extendidas si se declaran como open. Esto ayuda a prevenir errores comunes derivados de la herencia no controlada, creando un diseño más seguro desde el principio.
Java ofrece mayor flexibilidad inicial, pero requiere de un manejo cuidadoso para evitar el problema de la base frágil, donde las subclases introducen errores al modificar el comportamiento de las clases base.
Kotlin, al ser más restrictivo por defecto, reduce el riesgo de herencia accidental, promoviendo mejores prácticas de diseño orientado a objetos.

Al final, la elección entre Java y Kotlin dependerá del tipo de control y flexibilidad que busques en tu diseño. Java ofrece más libertad desde el principio, mientras que Kotlin prioriza la seguridad y el control de extensibilidad, alineándose con principios de diseño robusto.

Bibliografías Recomendadas

📚 "Classes and Interfaces". (2018). Joshua Bloch, en Effective Java, (pp. 73–116.) Addison-Wesley.

Ejemplo en Java de clase y métodos finales​

Clase DatabaseConnection (final)​

Heredar DatabaseConnection​

Comparación final​

Beneficios y limitaciones​