第六章 可以工作的类

类是由一组数据和子程序构成的集合，这些数据和子程序共同拥有一组内聚的、明确定义的职责。

类的基础：抽象数据类型（ADT）

抽象数据类型是指一些数据以及对这些数据所进行的操作的集合。
使用ADT的益处：可以隐藏实现细节、改动不会影响到整个程序、让接口提供更多信息、更容易提高性能、让程序的正确性更显而易见、程序更具自我说明性、无需在程序内到处传递数据、可以像在现实世界中那样操作实体，而不用在底层实现上操作它。

良好的类接口

好的抽象：
类的接口应展现一致的抽象层次；
一定要理解类所实现的抽象是什么；
提供成对的服务；
把不相关的信息转移到其他类中；
尽可能让接口编程，而不是表达语义；
谨防在修改时破坏接口的抽象；
不要添加与接口不一致的公用成员；
同时考虑抽象性和内聚性。
良好的封装：
尽可能地限制类和成员的可访问性；
不要公开暴露成员数据；
避免把私用的实现细节放入类的接口中；
不要对类的使用者做出任何假设；
避免使用有元类；
不要因为一个子程序里仅使用公用子程序，就把它归为公开接口；
让阅读代码笔写代码更方便；
要格外警惕从语义上破坏封装性；
留意过于紧密的耦合关系。

有关设计和实现的问题

包含（有一个）
通过包含来实现“有一个”的关系；
在万不得已时通过private继承来实现“有一个”的关系；
警惕有超过约7个数据成员的类
继承（是一个）
用public继承来实现“是一个”的关系；
要么使用继承并进行详细说明，要么就不要用它；
遵循Liskov替换原则；
确保只继承需要继承的部分；
不要覆盖一个不可覆盖的成员函数；
把共用的接口、数据及操作放到继承树中尽可能高的位置；
只有一个实例的类是值得怀疑的；
只有一个派生类的基类也是值得怀疑的；
派生后覆盖了某个子程序，但在其中没有做任何操作，这种情况也值得怀疑；
避免让继承体系过深；
尽可能使用多态，避免大量的类型检查；
让所有数据都是private（而非protected）。
成员函数和数据成员
让类中子程序的数量尽可能少；
禁止隐式地产生你不需要的成员函数和运算符；
减少类所调用的不同子程序的数量；
对其他类的子程序的间接调用要尽可能少；
一般来说，应尽量减小类和类之间相互合作的范围。
构造函数
如果可能，应该在所有的构造函数中初始化所有的数据成员；
用私用构造函数来强制实现单件属性；
优先采用深层复本，除非论证可行，才采用浅层复本。

创建类的原因

为实现世界中的对象建模；为抽象的对象建模；降低复杂度；隔离复杂度；隐藏实现细节；限制变动的影响范围；隐藏全局数据；让参数传递更顺畅；建立中心控制点；让代码更易于重用；为程序族做计划；把相关操作包装到一起；实现某种特定的重构。
应该避免的类
避免创建万能类；消除无关紧要的类；避免用动词命名的类。
创建类的理由
对象是世界中的对象建模；对抽象对象建模；降低复杂度；隔离复杂度；隐藏实现细节；限制变化所影响的范围；隐藏全局数据；让参数传递更顺畅；创建中心控制点；让代码更易于重用；为程序族做计划；把相关操作放到一起；实现特定的重构。

与具体编程语言相关的问题

下面列出跟类相关的，不同语言之间有着显著差异的一些地方：
在继承层次中被覆盖的构造函数和解析函数的行为；
在异常处理时构造函数和解析函数的行为；
默认构造函数的重要性；
解析构造函数或终结器的调用时机；
和覆盖语言内置的运算符相关的知识；
当对象被创建和销毁时，或当其被声明时，或者它所在的作用域退出时，处理内存的方式。

核对表：类的质量

抽象数据类型：
- [ ] 你是否把程序中的类都看作抽象类型了？是否从这个角度评估他们的接口了？
抽象
- [ ] 类是否有一个中心目的？
- [ ] 类的名字是否恰当？其名字是否表达了其中心目的？
- [ ] 类的接口是否展示了一直的抽象？
- [ ] 类的接口是否能让人清楚明白地知道该如何使用它？
- [ ] 类的接口是否足够抽象，使你能不必顾虑它是如何实现其服务的？你能把类看作的是黑盒子吗？
- [ ] 类提供的服务是否足够完整，能让其他类无需动用其内部参数？
- [ ] 是否已从类中出去无关信息？
- [ ] 是否考虑过把类进一步分解为组件类？是否已尽可能将其分解？
- [ ] 在修改类时是否维持了其接口的完整性？
封装
- [ ] 是否把类的成员的可访问性降到最小？
- [ ] 是否避免暴露类中的数据成员？
- [ ] 在编程语言所许可的范围内，类是否1⃣️尽可能地对其他的类隐藏了自己的实现细节？
- [ ] 类是否避免对其他使用者，包括其派生类会如何使用它做假设？
- [ ] 类是否不依赖于其他类？他是松散耦合的吗？
继承
- [ ] 继承是否只用来建立“是一个”的关系？也就是说，派生类是否遵循了LSP？
- [ ] 类的文档是否记述了其继承策略？
- [ ] 派生类是否避免了“覆盖”不可覆盖的方法？
- [ ] 是否把共用的接口、数据和行为都放到尽可能高的继承层次中了？
- [ ] 继承层次是否很浅？
- [ ] 基类中所有的数据成员是否都被定义为private而非protected的了？
跟实现相关的其他问题？
- [ ] 类中是否只有大约七个或更少的数据成员？
- [ ] 是否把类直接或间接调用其他类的子程序的数量减到最少了？
- [ ] 类是否只在绝对必要时才与其他的类相互协作？
- [ ] 是否在构造函数中初始化了所有数据成员？
- [ ] 除非拥有经过测量的、创建浅层复本的理由，类是否都被设计为当作深层复本的使用？
与语言相关的问题
- [ ] 你是否研究过所用编程语言里和类相关的各种特有的问题？