面向对象编程中的继承和组合的简单比较

来源:互联网 发布:c语言最小公倍数的定义 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 02:22

继承inheritance),是类 D 的对象可以使用仅对类C的对象有效的方法或者属性的特性,它使得这些方法和属性就好像是由类 D 定义的。这时,C D 的父类,DC 的子类。在继承结构中,父类的内部细节对于子类是可见的。所以我们通常也可以说通过继承的代码复用是一种“白盒式代码复用”。

组合composition),是通过对现有的对象进行拼装(组合)产生新的、更复杂的功能。因为在对象之间,各自的内部细节是不可见的,所以我们也说这种方式的代码复用是“黑盒式代码复用”。

继承和组合各有各自的优缺点。比如说,对于继承,我们可以在编译期静态地定义其层次结构;因为OOP语言直接支持继承特性,使得在技术上来说,继承直白明了易于使用;而且,我们也可以很容易地修改通过继承所复用的实现代码。但是,我们不能够在运行期间改变通过继承得到的实现代码;而且更加不好的是,父类常常会定义一部分子类的表现特征,使得父类和子类之间的实现代码产生相互依赖,也就是所谓的“继承破坏封装性”(inheritancebreaks encapsulation)的说法。代码依赖将会导致很多问题,例如通过继承而来的实现代码可能会不适用于新的问题域,从而使得我们需要去重写父类或者替换掉某些实现代码。同时,代码之间的依赖关系,限制了程序的灵活性和可复用性。

对比而言,对象的组合是在运行期间通过对象之间的引用动态定义的。组合要求对象互相尊重(respect)对方的接口。不过这样做下来,因为对象之间只能唯一的通过接口相互作用,对象的封装性也就得到了良好地维护。同时,在运行期间,任何对象都能够被替换为其他相同类型的对象。更好之处在于,因为对象的实现代码只和其接口有关系,所以由潜在的代码依赖所带来的问题出现的机会就大大减少了。对于整个系统的设计而言,使用对象组合将保证各个类能够被良好的封装起来,并且保证这些类能够只负责解决唯一的问题。这就使得类的层次结构能保持比较小的规模而不至于变成难以控制的庞然大物。在基于对象组合进行设计的系统中,会有更多的对象、更少的类,系统的行为将由对象之间的交互关系来决定。

在理想的情况下,我们不需要创建新的组件来完成代码复用,而只需要通过对象组合的方法来拼装已存在的组件以获取新的功能。但这种情况很少会出现,因为在实际情况中,现有的组件总是显得不够,而通过继承来复用代码往往要比通过组合对象要容易得多。所以继承和组合两种方法并存于我们的实际软件开发过程之中。

举个例子来说,我们通过 Array 来实现一个 Stack 类。有两种方法,第一种是把 Stack 作为 Array 的一个子类,也就是通过类继承的方式来实现这个 Stack 类。

class Stack extends Array {
       
// etc…
    }

第二个方法是将一个 Array 类型的实例作为 Stack 类的一个属性,也就是通过对象组合来实现 Stack 类。

    class Stack extends Object {
        private Array anArray;
        // etc…
    }

在这个例子中,使用组合来实现 Stack 类的效果会更好一些。因为这样 Stack 的实例就不用再继承多余的 Collection 类的方法和属性了。
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