为什么更喜欢组合而不是继承?每种方法都有哪些权衡?什么时候应该选择继承而不是组合?
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除了是/有一个考虑因素之外,还必须考虑对象必须经历的继承的“深度”。任何超过五或六级继承深度的内容都可能会导致意外的强制转换和装箱/拆箱问题,在这种情况下,编写对象可能是明智的。
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理解这一点的一个简单方法是,当您需要类的对象与其父类具有相同的接口时,应该使用继承,这样它就可以被视为父类的对象(上广播)。此外,派生类对象上的函数调用在代码中的任何地方都保持不变,但要调用的特定方法将在运行时确定(即,低级实现不同,高级接口保持不变)。
当您不需要新类具有相同的接口时,即您希望隐藏该类的用户不需要知道的类实现的某些方面时,应使用组合。因此,组合更多的是支持封装(即隐藏实现),而继承意味着支持抽象(即提供某种东西的简化表示,在这种情况下,相同的接口用于具有不同内部结构的一系列类型)。
继承是一种非常强大的代码重用机制。但需要正确使用。如果子类也是父类的子类型,我会说继承是正确使用的。如上所述,利斯科夫替代原则是这里的关键点。
子类与子类型不同。您可以创建不是子类型的子类(此时应该使用组合)。为了理解什么是子类型,让我们开始解释什么是类型。
当我们说数字5是整数类型时,我们说明5属于一组可能的值(例如,请参阅Java原语类型的可能值)。我们还声明,我可以对值执行一组有效的方法,如加法和减法。最后,我们要说明的是,有一组财产总是可以满足的,例如,如果我将值3和5相加,结果会得到8。
举另一个例子,考虑抽象数据类型,整数集合和整数列表,它们可以保存的值仅限于整数。它们都支持一组方法,如add(newValue)和size()。而且它们都有不同的财产(类不变量),Sets不允许重复,而List允许重复(当然还有它们都满足的其他财产)。
子类型也是一种类型,它与另一种类型(称为父类型(或父类型))有关系。子类型必须满足父类型的功能(值、方法和财产)。这种关系意味着在任何期望超类型的上下文中,它都可以被子类型替代,而不会影响执行的行为。让我们去看一些代码来举例说明我在说什么。假设我写了一个整数列表(用某种伪语言):
class List {
data = new Array();
Integer size() {
return data.length;
}
add(Integer anInteger) {
data[data.length] = anInteger;
}
}
然后,我将整数集合写成整数列表的子类:
class Set, inheriting from: List {
add(Integer anInteger) {
if (data.notContains(anInteger)) {
super.add(anInteger);
}
}
}
我们的整数集合类是整数列表的子类,但不是子类型,因为它不满足列表类的所有特性。满足了方法的值和签名,但不满足财产。add(Integer)方法的行为已经明显改变,没有保留父类型的财产。从类的客户端的角度思考。他们可能会收到一组整数,其中需要一个整数列表。客户端可能希望添加一个值,并将该值添加到列表中,即使该值已经存在于列表中。但如果价值存在,她就不会有这种行为。她大吃一惊!
这是一个不正确使用继承的典型例子。在这种情况下使用合成。
(片段来自:正确使用继承)。
我听过的一条经验法则是,当它是一种“is-A”关系时,应该使用继承;当它是“has-A”关系的时候,应该使用组合。尽管如此,我觉得你应该始终倾向于构图,因为它消除了很多复杂性。
继承是非常诱人的,尤其是来自程序领域的继承,它通常看起来很优雅。我的意思是,我需要做的就是将这一点功能添加到其他类中,对吗?嗯,问题之一是继承可能是最糟糕的耦合形式
基类通过以受保护成员的形式向子类公开实现细节来打破封装。这会使您的系统变得僵化和脆弱。然而,更悲惨的缺陷是新的子类带来了继承链的所有包袱和观点。
《继承是邪恶的:DataAnnotationsModelBinder的史诗般的失败》一文在C#中讲述了一个这样的例子。它显示了继承在何时应该使用组合以及如何重构组合。
除了是/有一个考虑因素之外,还必须考虑对象必须经历的继承的“深度”。任何超过五或六级继承深度的内容都可能会导致意外的强制转换和装箱/拆箱问题,在这种情况下,编写对象可能是明智的。