扫盲-继承与组合
组合和继承是面向对象中两种代码复用的方式。组合是指在新类里面创建原有类的对象,重复利用已有类的功能。继承是面向对象的主要特性之一,它允许设计人员根据其它类的实现来定义一个类的实现。
组合和继承都允许在新的类中设置子对象(subobject),只是组合是显式的,而继承则是隐式的。组合和继承存在着对应关系:组合中的整体类和继承中的子类对应,组合中的局部类和继承中的父类对应。
二者的区别在哪里呢?首先分析一个实例。Car表示汽车对象,Vehicle表示交通工具对象,Tire表示轮胎对象。三者的类关系如下图 所示。
从上图中可以看出,Car是Vehicle的一种,因此是一种继承关系(又被称为“is-a”关系);而Car包含了多个Tire,因此是一种组合关系(又被称为“has-a”关系)。其实现方式如下:
继承 组合
class Verhicle{
}
class Car extends Verhicle{
} class Tire{
}
class Car extends Verhicle{
private Tire t=new Tire();
}
既然继承和组合都可以实现代码的重用,那么在实际使用的时候又该如何选择呢?一般情况下,遵循以下两点原则。
(1) 除非两个类之间是“is-a”的关系,否则不要轻易地使用继承,不要单纯地为了实现代码的重用而使用继承,因为过多地使用继承会破坏代码的可维护性,当父类被修改的时候,会影响到所有继承自它的子类,从而增加程序的维护难度与成本。
(2) 不要仅仅为了实现多态而使用继承,如果类之间没有“is-a”的关系。可以通过实现接口与组合的方式来达到相同的目的。设计模式中的策略模式可以很好的说明这一点,采用接口与组合的方式比采用继承的方式具有更好的可扩展性。
由于Java语言只支持单继承,如果想同时继承两个类或多个类,在Java中是无法直接实现的。同时,在Java语言中,如果继承使用太多,也会让一个class里面的内容变得臃肿不堪。所以,在Java语言中,能使用组合的时候尽量不要使用继承。
继承与组合概念、区别及优缺点
1.什么是继承
A继承B,说明A是B的一种,并且B的所有行为对A都有意义
eg: A=woman B=human
而 A=鸵鸟 B=鸟 (不行),因为鸟会飞,但是鸵鸟不会。
2.什么是组合
若在逻辑上A是B的“一部分”(a part of),则不允许B从A派生,而是要用A和其它东西组合出B。
例如眼(Eye)、鼻(Nose)、口(Mouth)、耳(Ear)是头(Head)的一部分,所以类Head应该由类Eye、Nose、Mouth、Ear组合而成,不是派生而成。
3.继承的优点和缺点
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。
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。
4.组合的优点和缺点
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。
封装性好。
实现上的相互依赖性比较小。(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。
缺点:
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。
5.两者的选择
is-a关系用继承表达,has-a关系用组合表达
继承体现的是一种专门化的概念而组合则是一种组装的概念
另外确定是组合还是继承,最清楚的方法之一就是询问是否需要新类向上映射,也就是说当我们想重用原类型作为新类型的内部实现的话,我们最好自己组合,如果我们不仅想重用内部实现而且还想重用接口的话,那就用继承。
6.法则:优先使用(对象)组合,而非(类)继承