• 什么是继承?什么是组合?为何说要多用组合少用继承?



    全网最全最细的【设计模式】总目录,收藏起来慢慢啃,看完不懂砍我

    什么是继承

    继承就是子类继承父类的特征和行为,使得子类对象(实例)具有父类的实例域和方法,或子类从父类继承方法,使得子类具有父类相同的行为。

    /**
     * 动物
     */
    public class Animal {
        public void breathing() {
            System.out.println("呼气...吸气...");
        }
    }
    
    /**
     * 飞行动物
     * 继承,可以获得父类属性和方法
     */
    public class FlyingAnimals extends Animal{
        public void filying() {
            System.out.println("飞行...");
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            FlyingAnimals flyingAnimals = new FlyingAnimals();
            flyingAnimals.breathing();
            flyingAnimals.filying();
        }
    }
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23
    • 24

    什么是组合

    组合是通过对现有对象进行拼装即组合产生新的具有更复杂的功能。

    /**
     * 动物
     */
    public class Animal {
        public void breathing() {
            System.out.println("呼气...吸气...");
        }
    }
    
    /**
     * 爬行动物
     * 组合,可以获取组合对象的属性和方法
     */
    public class Reptilia {
    
        private Animal animal;
    
        public Reptilia(Animal animal) {
            this.animal = animal;
        }
    
        public void crawling() {
            System.out.println("爬行...");
        }
        public void breathing() {
            animal.breathing();
        }
    
    
        public static void main(String[] args) {
            Animal animal = new Animal();
            Reptilia reptilia = new Reptilia(animal);
            reptilia.breathing();;
            reptilia.crawling();
        }
    }
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23
    • 24
    • 25
    • 26
    • 27
    • 28
    • 29
    • 30
    • 31
    • 32
    • 33
    • 34
    • 35
    • 36

    继承和组合有什么区别和联系

    继承最大的一个好处就是代码复用。假如两个类有一些相同的属性和方法,我们就可以将这些相同的部分,抽取到父类中,让两个子类继承父类。这样,两个子类就可以重用父类中的代码,避免代码重复写多遍。不过,这一点也并不是继承所独有的,我们也可以通过其他方式来解决这个代码复用的问题,比如利用组合关系而不是继承关系。

    继承是面向对象的四大特性之一,用来表示类之间的 is-a 关系,可以解决代码复用的问题。虽然继承有诸多作用,但继承层次过深、过复杂,也会影响到代码的可维护性。在这种情况下,我们应该尽量少用,甚至不用继承。

    继承主要有三个作用:表示 is-a 关系,支持多态特性,代码复用。而这三个作用都可以通过组合、接口、委托三个技术手段来达成。除此之外,利用组合还能解决层次过深、过复杂的继承关系影响代码可维护性的问题。

    尽管我们鼓励多用组合少用继承,但组合也并不是完美的,继承也并非一无是处。在实际的项目开发中,我们还是要根据具体的情况,来选择该用继承还是组合。如果类之间的继承结构稳定,层次比较浅,关系不复杂,我们就可以大胆地使用继承。反之,我们就尽量使用组合来替代继承。除此之外,还有一些设计模式、特殊的应用场景,会固定使用继承或者组合。

    为什么不推荐使用继承

    我们定义一个抽象的“鸟”的类,所有鸟都继承这个类。

    AbstractBird 中定义的fly方法并不完全都适用于所有的鸟,比如鸵鸟不会飞,继承父类之后只能重写fly方法,抛出一个异常表示不会飞。
    但是这显然违背了里氏替换原则,也违背了我们之后要讲的最小知识原则(Least Knowledge Principle,也叫最少知识原则或者迪米特法则),暴露不该暴露的接口给外部,增加了类使用过程中被误用的概率,也徒增了代码量。

    public class AbstractBird {
      //...省略其他属性和方法...
      public void fly() { //... }
    }
    
    public class Ostrich extends AbstractBird { //鸵鸟
      //...省略其他属性和方法...
      public void fly() {
        throw new UnSupportedMethodException("I can't fly.'");
      }
    }
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11

    或许我们可以再更细分一下,分别定义会飞的鸟类 AbstractFlyableBird 和不会飞的鸟类 AbstractUnFlyableBird,继承关系就变成了:
    在这里插入图片描述
    但是,鸟会不会飞只是其中一个行为,会不会叫、会不会下蛋……如果每一种行为都定义一个抽象类,那继承关系会越来越复杂,而且都是强耦合性。

    所以,继承最大的问题就在于:继承层次过深、继承关系过于复杂会影响到代码的可读性和可维护性。这也是为什么我们不推荐使用继承。

    组合的好处

    上面关于继承的问题,针对“会飞”这样一个行为特性,我们可以定义一个 Flyable 接口,只让会飞的鸟去实现这个接口。对于会叫、会下蛋这些行为特性,我们可以类似地定义 Tweetable 接口、EggLayable 接口。我们将这个设计思路翻译成 Java 代码的话,就是下面这个样子:

    
    public interface Flyable {
      void fly();
    }
    public interface Tweetable {
      void tweet();
    }
    public interface EggLayable {
      void layEgg();
    }
    public class Ostrich implements Tweetable, EggLayable {//鸵鸟
      //... 省略其他属性和方法...
      @Override
      public void tweet() { //... }
      @Override
      public void layEgg() { //... }
    }
    public class Sparrow impelents Flyable, Tweetable, EggLayable {//麻雀
      //... 省略其他属性和方法...
      @Override
      public void fly() { //... }
      @Override
      public void tweet() { //... }
      @Override
      public void layEgg() { //... }
    }
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23
    • 24
    • 25
    • 26

    不过,我们知道,接口只声明方法,不定义实现。也就是说,每个会下蛋的鸟都要实现一遍 layEgg() 方法,并且实现逻辑是一样的,这就会导致代码重复的问题。那这个问题又该如何解决呢?

    我们可以针对三个接口再定义三个实现类,它们分别是:实现了 fly() 方法的 FlyAbility 类、实现了 tweet() 方法的 TweetAbility 类、实现了 layEgg() 方法的 EggLayAbility 类。然后,通过组合和委托技术来消除代码重复。具体的代码实现如下所示:

    
    public interface Flyable {
      void fly()}
    public class FlyAbility implements Flyable {
      @Override
      public void fly() { //... }
    }
    //省略Tweetable/TweetAbility/EggLayable/EggLayAbility
    
    public class Ostrich implements Tweetable, EggLayable {//鸵鸟
      private TweetAbility tweetAbility = new TweetAbility(); //组合
      private EggLayAbility eggLayAbility = new EggLayAbility(); //组合
      //... 省略其他属性和方法...
      @Override
      public void tweet() {
        tweetAbility.tweet(); // 委托
      }
      @Override
      public void layEgg() {
        eggLayAbility.layEgg(); // 委托
      }
    }
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23

    我们知道继承主要有三个作用:表示 is-a 关系,支持多态特性,代码复用。而这三个作用都可以通过其他技术手段来达成。比如 is-a 关系,我们可以通过组合和接口的 has-a 关系来替代;多态特性我们可以利用接口来实现;代码复用我们可以通过组合和委托来实现。所以,从理论上讲,通过组合、接口、委托三个技术手段,我们完全可以替换掉继承,在项目中不用或者少用继承关系,特别是一些复杂的继承关系。

    不过,之所以“多用组合少用继承”这个口号喊得这么响,只是因为,长期以来,我们过度使用继承。其实,组合并不完美,继承也不是一无是处。只要我们控制好它们的副作用、发挥它们各自的优势,在不同的场合下,恰当地选择使用继承还是组合,这才是我们所追求的境界。

    必须使用继承

    一些特殊的场景要求我们必须使用继承。如果你不能改变一个函数的入参类型,而入参又非接口,为了支持多态,只能采用继承来实现。比如下面这样一段代码,其中 FeignClient 是一个外部类,我们没有权限去修改这部分代码,但是我们希望能重写这个类在运行时执行的 encode() 函数。这个时候,我们只能采用继承来实现了。

    
    public class FeignClient { // Feign Client框架代码
      //...省略其他代码...
      public void encode(String url) { //... }
    }
    
    public void demofunction(FeignClient feignClient) {
      //...
      feignClient.encode(url);
      //...
    }
    
    public class CustomizedFeignClient extends FeignClient {
      @Override
      public void encode(String url) { //...重写encode的实现...}
    }
    
    // 调用
    FeignClient client = new CustomizedFeignClient();
    demofunction(client);
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20

    必须使用组合

    比如,Crawler 类和 PageAnalyzer 类,它们都用到了 URL 拼接和分割的功能,但并不具有继承关系(既不是父子关系,也不是兄弟关系)。仅仅为了代码复用,生硬地抽象出一个父类出来,会影响到代码的可读性。如果不熟悉背后设计思路的同事,发现 Crawler 类和 PageAnalyzer 类继承同一个父类,而父类中定义的却只是 URL 相关的操作,会觉得这个代码写得莫名其妙,理解不了。这个时候,使用组合就更加合理、更加灵活。具体的代码实现如下所示:

    
    public class Url {
      //...省略属性和方法
    }
    
    public class Crawler {
      private Url url; // 组合
      public Crawler() {
        this.url = new Url();
      }
      //...
    }
    
    public class PageAnalyzer {
      private Url url; // 组合
      public PageAnalyzer() {
        this.url = new Url();
      }
      //..
    }
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20

    参考资料

    https://blog.csdn.net/zymx14/article/details/79605926
    王争老师《设计模式之美》

  • 相关阅读:
    PostgreSQL的视图pg_roles
    短视频矩阵-同城霸屏-一站式管理1000+多平台短视频账号
    做好有限空间管理的五个原则
    上位机通过Modbus转Profinet网关与CGV300变频器通讯配置案例
    指针(移动云启)
    CSS的Grid布局与Flex布局
    【PAT甲级 - C++题解】1072 Gas Station
    .NET开源快速、强大、免费的电子表格组件
    关于Tomcat启动Servlet工程与映射的访问【JavaWeb】
    Linux内核源码中最常见的数据结构之【hlist_head】
  • 原文地址:https://blog.csdn.net/A_art_xiang/article/details/127565300