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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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。

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简而言之,我同意“比起继承,我更喜欢成分”,但对我来说,这听起来常常像“比起可口可乐,我更爱土豆”。有继承的地方,也有合成的地方。你需要了解差异,然后这个问题就会消失。这对我来说真正的意义是“如果你要使用继承——再想想,你很可能需要复合”。

当你想吃的时候,你应该更喜欢土豆而不是可口可乐,当你想喝的时候,应该更喜欢可口可乐而不是土豆。

创建子类不仅仅意味着调用超类方法的便捷方式。当子类在结构上和功能上都是一个超级类时,您应该使用继承,因为它可以用作超级类,并且您将使用它。如果不是这样的话,那不是继承,而是其他东西。合成是指你的对象由另一个组成,或者与它们有某种关系。

所以对我来说,如果有人不知道自己是否需要继承或组成,真正的问题是他不知道自己是想喝酒还是想吃饭。多想想你的问题领域,更好地理解它。

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。

公正的观点是,继承只应在以下情况下使用:

两个类都在同一逻辑域中子类是超类的适当子类型超类的实现对于子类是必要的或适当的子类所做的增强主要是附加的。

有时,所有这些东西都会汇聚在一起:

更高级别的域建模框架和框架扩展差分编程

正如许多人所说的,我首先要检查是否存在“是”的关系。如果存在,我通常检查以下内容:

是否可以实例化基类。也就是说,基类是否可以是非抽象的。如果可以是非抽象的,我通常更喜欢写作

例如1。会计是员工。但我不会使用继承,因为Employee对象可以实例化。

例如2。书籍是SellingItem。SellingItem无法实例化-它是抽象概念。因此,我将使用遗传痤疮。SellingItem是一个抽象基类(或C#中的接口)

你觉得这种方法怎么样?

此外,我支持为什么要使用继承?

使用继承的主要原因不是作为组合的一种形式,而是为了让您可以获得多态行为。如果不需要多态性,那么可能不应该使用继承。

@马修。在https://softwareengineering.stackexchange.com/questions/12439/code-smell-inheritance-abuse/12448#comment303759_12448

继承的问题在于它可以用于两个正交的目的:接口(用于多态性)实现(用于代码重用)

参考

哪个班级设计更好?继承与聚合