我应该何时使用接口,何时使用基类?

如果我不想实际定义方法的基本实现,它应该始终是一个接口吗?

如果我有狗和猫的课。为什么我要实现IPet而不是PetBase?我可以理解为ISheds或IBarks(IMakesNoise?)提供接口,因为它们可以逐个宠物放置,但我不知道该为普通宠物使用哪个接口。


当前回答

通常,您应该喜欢接口而不是抽象类。使用抽象类的一个原因是,如果在具体类之间有共同的实现。当然,您仍然应该声明一个接口(IPet),并让一个抽象类(PetBase)实现该接口。使用小的、不同的接口,您可以使用多个来进一步提高灵活性。接口允许最大限度的灵活性和跨边界类型的可移植性。当跨越边界传递引用时,始终传递接口而不是具体类型。这允许接收端确定具体实施,并提供最大的灵活性。当以TDD/BDD方式编程时,这是绝对正确的。

“四人帮”在他们的书中说:“因为继承将子类暴露于其父类实现的细节,所以人们常说‘继承破坏了封装’。”。我相信这是真的。

其他回答

这取决于您的要求。如果IPet足够简单,我更愿意实现它。否则,如果PetBase实现了大量您不想复制的功能,那么就试试看。

实现基类的缺点是需要重写(或新的)现有方法。这使它们成为虚拟方法,这意味着您必须小心如何使用对象实例。

最后,.NET的单一继承让我很头疼。一个天真的例子:假设你正在创建一个用户控件,那么你就继承了UserControl。但是,现在你被禁止继承PetBase。这迫使您重新组织,例如创建PetBase类成员。

另一个要记住的选项是使用“has-a”关系,也就是“以”或“组合的方式实现”。有时这是一种比使用“is-a”继承更干净、更灵活的结构方式。

从逻辑上说,狗和猫都“拥有”一只宠物可能不太合理,但它避免了常见的多重继承陷阱:

public class Pet
{
    void Bathe();
    void Train(Trick t);
}

public class Dog
{
    private Pet pet;

    public void Bathe() { pet.Bathe(); }
    public void Train(Trick t) { pet.Train(t); }
}

public class Cat
{
    private Pet pet;

    public void Bathe() { pet.Bathe(); }
    public void Train(Trick t) { pet.Train(t); }
}

是的,这个例子表明,在以这种方式做事时存在大量的代码重复和缺乏优雅。但我们也应该意识到,这有助于保持狗和猫与宠物类的分离(因为狗和猫不能访问宠物的私人成员),并为狗和猫从其他东西(可能是哺乳动物类)继承留下了空间。

当不需要私人访问并且您不需要使用通用的宠物参考/指针来参考狗和猫时,合成是最好的。接口为您提供了通用的引用功能,可以帮助减少代码的冗长,但当组织不好时,它们也会使事情变得模糊。当您需要私人成员访问时,继承是有用的,在使用它时,您将致力于将您的狗和猫类与您的宠物类高度耦合,这是一个巨大的成本。

在继承、组合和接口之间,没有一种方法总是正确的,考虑如何协调地使用这三种选项是有帮助的。在这三个选项中,继承通常是最不常用的选项。

让我们以Dog和Cat类为例,使用C#进行演示:

狗和猫都是动物,特别是四足哺乳动物(动物太普通了)。让我们假设您有一个抽象类Mammal,用于这两个类:

public abstract class Mammal

此基类可能具有默认方法,例如:

喂养朋友

所有这些都是在两个物种之间或多或少具有相同实现的行为。要定义此项,您需要:

public class Dog : Mammal
public class Cat : Mammal

现在让我们假设还有其他哺乳动物,我们通常会在动物园里看到:

public class Giraffe : Mammal
public class Rhinoceros : Mammal
public class Hippopotamus : Mammal

这仍然有效,因为Feed()和Mate()功能的核心仍然相同。

然而,长颈鹿、犀牛和河马并不是你可以用来做宠物的动物。这就是界面将有用的地方:

public interface IPettable
{
    IList<Trick> Tricks{get; set;}
    void Bathe();
    void Train(Trick t);
}

上述合同的执行在猫和狗之间是不同的;将它们的实现放在抽象类中继承将是一个坏主意。

狗和猫的定义现在应该如下:

public class Dog : Mammal, IPettable
public class Cat : Mammal, IPettable

理论上,您可以从更高的基类重写它们,但本质上,接口允许您只将所需的内容添加到类中,而不需要继承。

因此,由于您通常只能从一个抽象类继承(在大多数静态类型的OO语言中,即……例外包括C++),但能够实现多个接口,因此它允许您严格按照需要构造对象。

使用接口在不相关类的ACROSS家族中强制执行契约。例如,对于表示集合但包含完全不同数据的类,您可能有通用的访问方法,即一个类可能表示查询的结果集,而另一个类则可能表示库中的图像。此外,您可以实现多个接口,从而允许您混合(并表示)类的功能。

当类具有共同关系,因此具有相似的结构和行为特征时,使用继承,即汽车、摩托车、卡车和SUV都是可能包含多个车轮、最高速度的道路车辆

我建议尽可能使用组合而不是继承。使用接口,但对基本实现使用成员对象。这样,您可以定义一个工厂,该工厂构造对象以某种方式运行。如果要更改行为,则创建一个新的工厂方法(或抽象工厂),以创建不同类型的子对象。

在某些情况下,如果所有可变行为都在帮助对象中定义,那么您可能会发现主对象根本不需要接口。

因此,您可能会得到一个带有IFurBehavior参数的宠物,而不是IPet或PetBase。IFurBehavior参数由PetFactory的CreateDog()方法设置。shed()方法调用的就是这个参数。

如果你这样做,你会发现你的代码更加灵活,你的大多数简单对象都处理非常基本的系统范围行为。

即使在多种继承语言中,我也推荐这种模式。