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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就我个人而言,我学会了总是喜欢组合而不是继承。没有可以用继承解决的编程问题,而不能用组合解决;尽管在某些情况下,您可能必须使用接口(Java)或协议(Obj-C)。因为C++不知道任何这类东西,所以您必须使用抽象基类,这意味着您无法完全摆脱C++中的继承。
组合通常更符合逻辑,它提供了更好的抽象、更好的封装、更好的代码重用(尤其是在非常大的项目中),并且不太可能因为您在代码中的任何地方进行了孤立的更改而在远处破坏任何东西。这也使得维护“单一责任原则”变得更容易,该原则通常被概括为“一个类的改变不应该有一个以上的原因”,这意味着每个类都是为了一个特定的目的而存在的,它只应该有与其目的直接相关的方法。此外,拥有一个非常浅的继承树,即使您的项目开始变得非常大,也可以更容易地保持概述。许多人认为遗产很好地代表了我们的现实世界,但事实并非如此。现实世界使用的合成比继承多得多。几乎每一个你能拿在手中的现实世界物体都是由其他更小的现实世界对象组成的。
不过,组合也有缺点。如果您完全跳过继承,只关注组合,您会注意到,如果您使用了继承,通常需要编写一些额外的代码行。你有时也会被迫重复自己,这违反了干原则(干=不要重复自己)。此外,组合通常需要委托,一个方法只是调用另一个对象的另一个方法,而没有其他代码围绕此调用。这种“双重方法调用”(可能很容易扩展到三重或四重方法调用,甚至更远)的性能要比继承差得多,因为继承只是继承父级的方法。调用继承的方法可能与调用非继承的方法一样快,也可能稍慢,但通常仍比两个连续的方法调用快。
您可能已经注意到,大多数OO语言不允许多重继承。虽然在一些情况下,多重继承确实可以为您带来一些东西,但这些都是例外,而不是规则。每当你遇到一个你认为“多重继承将是解决这个问题的一个非常酷的特性”的情况时,你通常都应该重新考虑继承,因为即使它可能需要一些额外的代码行,基于组合的解决方案通常会变得更加优雅、灵活和经得起未来考验。
继承确实是一个很酷的功能,但我担心它在过去几年中被过度使用了。人们将遗产视为一把能钉住一切的锤子,不管它实际上是一颗钉子、一颗螺丝钉,还是一个完全不同的东西。
其他回答
合成与继承是一个广泛的主题。对于什么更好,没有真正的答案,因为我认为这一切都取决于系统的设计。
通常,对象之间的关系类型为选择其中一个对象提供了更好的信息。
如果关系类型是“is-A”关系,则继承是更好的方法。否则关系类型为“HAS-A”关系,则组合将更接近。
这完全取决于实体关系。
假设飞机只有两个部分:发动机和机翼。然后有两种设计飞机等级的方法。
Class Aircraft extends Engine{
var wings;
}
现在你的飞机可以从固定机翼开始并在飞行中将其改为旋转翼。它本质上是有翅膀的发动机。但如果我想改变呢发动机也在飞行?
基类Engine公开一个赋值函数以更改其财产,或我将飞机重新设计为:
Class Aircraft {
var wings;
var engine;
}
现在,我也可以随时更换发动机。
在Java或C#中,对象一旦实例化就不能更改其类型。
因此,如果您的对象需要显示为不同的对象或根据对象的状态或条件表现出不同的行为,那么请使用组合:参考状态和策略设计模式。
如果对象需要具有相同的类型,则使用继承或实现接口。
继承是非常强大的,但你不能强迫它(参见:圆-椭圆问题)。如果你真的不能完全确定一个真正的“is-a”子类型关系,那么最好是组合。
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。