法则 1 :优先使用(对象)组合,而非(类)继承
**_ [ Favor Composition Over Inheritance ] _ **
组合
n (对象)组合是一种通过创建一个 组合 了其它对象的对象,从而获得新功能的复用方法。
n 将功能委托给所组合的一个对象,从而获得新功能。
n 有些时候也称之为“聚合”( aggregation )或“包容”( containment ),尽管有些作者对这些术语赋予了专门的含义
n 例如:
F 聚合:一个对象拥有另一个对象或对另一个对象负责(即一个对象包含另一个对象或是另一个对象的一部分),并且聚合对象和其所有者具有相同的生命周期。(译者注:即所谓的“同生共死”关系,可参见 GOF 的 Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software 的引言部分。)
F 包容:一种特殊类型的组合,对于其它对象而言,容器中的被包含对象是不可见的,其它对象仅能通过容器对象来访问被包含对象。( Coad )
n 包含可以通过以下两种方式实现:
F 根据引用( By reference )
F 根据值( By value )
n C ++允许根据值或引用来实现包含。
n 但是在 Java 中,一切皆为对象的引用!
组合的优点和缺点
n 优点:
F 容器类仅能通过被包含对象的接口来对其进行访问。
F “黑盒”复用,因为被包含对象的内部细节对外是不可见。
F 对装性好。
F 实现上的相互依赖性比较小。(译者注:被包含对象与容器对象之间的依赖关系比较少)
F 每一个类只专注于一项任务。
F 通过获取指向其它的具有相同类型的对象引用,可以在运行期间动态地定义(对象的)组合。
n 缺点:
F 从而导致系统中的对象过多。
F 为了能将多个不同的对象作为组合块( composition block )来使用,必须仔细地对接口进行定义。
继承
n (类)继承是一种通过扩展一个已有对象的实现,从而获得新功能的复用方法。
n 泛化类(超类)可以显式地捕获那些公共的属性和方法。
n 特殊类(子类)则通过附加属性和方法来进行实现的扩展。
继承的优点和缺点
n 优点:
F 容易进行新的实现,因为其大多数可继承而来。
F 易于修改或扩展那些被复用的实现。
n 缺点:
F 破坏了封装性,因为这会将父类的实现细节暴露给子类。
F “白盒”复用,因为父类的内部细节对于子类而言通常是可见的。
F 当父类的实现更改时,子类也不得不会随之更改。
F 从父类继承来的实现将不能在运行期间进行改变。
Coad 规则
仅当下列的所有标准被满足时,方可使用继承:
n 子类表达了“是一个 … 的特殊类型”,而非“是一个由 … 所扮演的角色”。
n 子类的一个实例永远不需要转化( transmute )为其它类的一个对象。
n 子类是对其父类的职责( responsibility )进行扩展,而非重写或废除( nullify )。
n 子类没有对那些仅作为一个工具类( utility class )的功能进行扩展。
n 对于一个位于实际的问题域( Problem Domain )的类而言,其子类特指一种角色( role ),交易( transaction )或设备( device )。
继承 / 组合示例 1
n “是一个 … 的特殊类型”,而非“是一个由 … 所扮演的角色”
F ** 失败。 ** 乘客是人所扮演的一种角色。代理人亦然。
n 永远不需要转化
F ** 失败。 ** 随着时间的发展,一个 Person 的子类实例可能会从 Passenger 转变成 Agent ,再到 Agent Passenger 。
n 扩展,而非重写和废除
F ** 通过。 **
n 不要扩展一个工具类
F ** 通过。 **
n 在问题域内,特指一种角色,交易或设备
F ** 失败。 ** Person 不是一种角色,交易或设备。
_ 继承并非适用于此处! _
_ 使用组合进行挽救! _
_ _
继承 / 组合示例 2
n “是一个 … 的特殊类型”,而非“是一个由 … 所扮演的角色”
F ** 通过。 ** 乘客和代理人都是特殊类型的人所扮演的角色。
n 永远不需要转化
F ** 通过。 ** 一个 Passenger 对象将保持不变; Agent 对象亦然。
n 扩展,而非重写和废除
F ** 通过。 **
n 不要扩展一个工具类
F ** 通过。 **
n 在问题域内,特指一种角色,交易或设备
F ** 通过。 ** PersonRole 是一种类型的角色。
_ 继承适用于此处! _
继承 / 组合示例 3
n “是一个 … 的特殊类型”,而非“是一个由 … 所扮演的角色”
F ** 通过。 ** 预订和购买都是一种特殊类型的交易。
n 永远不需要转化
F ** 通过。 ** 一个 Reservation 对象将保持不变; Purchase 对象亦然。
n 扩展,而非重写和废除
F ** 通过。 **
n 不要扩展一个工具类
F ** 通过。 **
n 在问题域内,特指一种角色,交易或设备
F ** 通过。 ** 是一种交易。
_ 继承适用于此处! _
继承 / 组合示例 4
n “是一个 … 的特殊类型”,而非“是一个由 … 所扮演的角色”
F ** 失败。 ** 预订不是一种特殊类型的 observable 。
n 永远不需要转化
F ** 通过。 ** 一个 Reservation 对象将保持不变。
n 扩展,而非重写和废除
F ** 通过。 **
n 不要扩展一个工具类
F ** 失败。 ** Observable 就是一个工具类。
n 在问题域内,特指一种角色,交易或设备
F ** 不适用。 ** Observable 是一个工具类,并非一个问题域的类。。
_ 继承并非适用于此处! _
继承 / 组合总结
n 组合与继承都是重要的重用方法
n 在 OO 开发的早期,继承被过度地使用
n 随着时间的发展,我们发现优先使用组合可以获得重用性与简单性更佳的设计
n 当然可以通过继承,以扩充( enlarge )可用的组合类集( the set of composable classes )。
n 因此组合与继承可以一起工作
n 但是我们的基本法则是:
_ 优先使用对象组合,而非(类)继承 _ _
_ **_ [ Favor Composition Over Inheritance ] _ **
法则 2 :针对接口编程,而非(接口的)实现
**_ [ Program To An Interface, Not An Implementation ] _ **
接口
n _ 接口 _ 是一个对象在对其它的对象进行调用时所知道的方法集合。
n 一个对象可以有多个接口(实际上,接口是对象所有方法的一个子集)
n _ 类型 _ 是对象的一个特定的接口。
n 不同的对象可以具有相同的类型,而且一个对象可以具有多个不同的类型。
n 一个对象仅能通过其接口才会被其它对象所了解。
n 某种意义上,接口是以一种非常局限的方式,将“是一种 … ”表达为“一种支持该接口的 … ”。
n 接口是实现插件化( pluggability )的关键
实现继承和接口继承
n _ 实现继承 _ ( 类继承 ):一个对象的实现是根据另一个对象的实现来定义的。
n _ 接口继承 _ ( 子类型化 ):描述了一个对象可在什么时候被用来替代另一个对象。
n C++ 的继承机制既指类继承,又指接口继承。
n C++ 通过继承纯虚类来实现接口继承。
n Java 对接口继承具有单独的语言构造方式- Java 接口。
n Java 接口构造方式更加易于表达和实现那些专注于对象接口的设计。
接口的好处
n 优点:
F Client 不必知道其使用对象的具体所属类。
F 一个对象可以很容易地被(实现了相同接口的)的另一个对象所替换。
F 对象间的连接不必硬绑定( hardwire )到一个具体类的对象上,因此增加了灵活性。
F 松散藕合( loosens coupling )。
F 增加了重用的可能性。
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