一些面向对象的设计法则
法则1:优先使用(对象)组合,而非(类)继承
组合
组合的优点
组合的缺点
继承
继承的优点
继承的缺点
Coad规则
继承/组合示例 1
继承/组合示例 2
继承/组合示例 3
继承/组合示例 4
继承/组合总结
法则2:针对接口编程,而非(接口的)实现
接口
实现继承和接口继承
组合
组合的优点
组合的缺点
继承
继承的优点
继承的缺点
Coad规则
继承/组合示例 1
继承/组合示例 2
继承/组合示例 3
继承/组合示例 4
继承/组合总结
法则2:针对接口编程,而非(接口的)实现
接口
实现继承和接口继承
Bob Tarr 著
outmyth 译
法则1:优先使用(对象)组合,而非(类)继承
[ Favor Composition Over Inheritance ]
组合
- (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。
- 将功能委托给所组合的一个对象,从而获得新功能。
- 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,例如:
- 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。)
- 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)
- 包含可以通过以下两种方式实现:
- 根据引用(By reference)
- 根据值(By value)
- C++ 允许根据值或引用来实现包含。
- 但是在 Java 中,一切皆为对象的引用!
组合的优点
- 容器类仅能通过被包含对象的接口来对其进行访问。
- “黑盒”复用,因为被包含对象的内部细节对外是不可见。
- 对装性好。
- 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)
- 每一个类只专注于一项任务。
- 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。
组合的缺点
- 从而导致系统中的对象过多。
- 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
- (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。
- 泛化类(超类)可以显式地捕获那些公共的属性和方法。
- 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
- 容易进行新的实现,因为其大多数可继承而来。
- 易于修改或扩展那些被复用的实现。
继承的缺点
- 破坏了封装性,因为这会将父类的实现细节暴露给子类。
- “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。
- 当父类的实现更改时,子类也不得不会随之更改。
- 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:
- 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”。
- 子类的一个实例永远不需要转化(transmute)为其它类的一个对象。
- 子类是对其父类的职责(responsibility)进行扩展,而非重写或废除(nullify)。
- 子类没有对那些仅作为一个工具类(utility class)的功能进行扩展。
- 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
- “是一个…的特殊类型”,而非“是一个由…所扮演的角色”
- 失败。乘客是人所扮演的一种角色。代理人亦然。
- 永远不需要转化
- 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。
- 扩展,而非重写和废除
- 通过。
- 不要扩展一个工具类
- 通过。
- 在问题域内,特指一种角色,交易或设备
- 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
- “是一个…的特殊类型”,而非“是一个由…所扮演的角色”
- 通过。乘客和代理人都是特殊类型的人所扮演的角色。
- 永远不需要转化
- 通过。一个 Passenger 对象将保持不变;Agent 对象亦然。
- 扩展,而非重写和废除
- 通过。
- 不要扩展一个工具类
- 通过。
- 在问题域内,特指一种角色,交易或设备
- 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
- “是一个…的特殊类型”,而非“是一个由…所扮演的角色”
- 通过。预订和购买都是一种特殊类型的交易。
- 永远不需要转化
- 通过。一个 Reservation 对象将保持不变;Purchase 对象亦然。
- 扩展,而非重写和废除
- 通过。
- 不要扩展一个工具类
- 通过。
- 在问题域内,特指一种角色,交易或设备
- 通过。是一种交易。
继承适用于此处!
继承/组合示例 4
- “是一个…的特殊类型”,而非“是一个由…所扮演的角色”
- 失败。预订不是一种特殊类型的 observable。
- 永远不需要转化
- 通过。一个 Reservation 对象将保持不变。
- 扩展,而非重写和废除
- 通过。
- 不要扩展一个工具类
- 失败。Observable 就是一个工具类。
- 在问题域内,特指一种角色,交易或设备
- 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
- 组合与继承都是重要的重用方法
- 在 OO 开发的早期,继承被过度地使用
- 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
- 当然可以通过继承,以扩充(enlarge)可用的组合类集(the set of composable classes)。
- 因此组合与继承可以一起工作
- 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
- 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。
- 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)
- 类型是对象的一个特定的接口。
- 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。
- 一个对象仅能通过其接口才会被其它对象所了解。
- 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…”。
- 接口是实现插件化(pluggability)的关键