—— 詳解繼承與組合的優缺點

組合與繼承都是提高代碼可重用性的手段。在設計對象模型時，可以按照語義來識別類之間的組合關系和繼承關系。在有些情況下，采用組合關系或者繼承關系能完成同樣的任務，組合和繼承存在著對應關系：組合中的整體類和繼承中的子類對應，組合中的局部類和繼承中的父類對應，如下圖：

組合：繼承：

一、基礎知識

我們先用代碼幫大家來理解一下組合和繼承：

1、對于已經存在Parent類時需要擴展其方法時

結構圖：

繼承代碼：

?

代碼 class?Parent
????{
????????public?void?Method1()?
????????{?
????????}
????????public?void?Method2()?{?}
????????public?void?Method3()?{?}
????}
?class?Child1:Parent
????{
????????public?void?MethodA()?{?}
????}
?class?Child2:Parent
????{
????????public?void?MethodA()?{?}
????}

?

組合代碼：

?

代碼 class?ComponentA
????{
????????Parent?p?=?new?Parent();
????????public?void?Method2()
????????{
????????????p.Method2();
????????}
????????public?void?MethodA()
????????{
????????}
????}
?class?ComponentB
????{
????????Parent?p?=?new?Parent();
????????public?void?Method2()?{
????????????p.Method2();
????????}
????????public?void?MethodB()
????????{?
????????}
????}

?

2、如果發現兩個類具有很多代碼相同的類需要抽象時，如下圖A，B兩個類，這兩個類中method1，和method3兩個方法代碼相同

繼承：

實現代碼：

?

代碼 class?A:C
????{
????????public?void?MethodB()?{?}
????????public?override?void?Method2()
????????{
????????????
????????}
????}
????class?B:C
????{
????????public?override?void?Method2()
????????{
????????????
????????}
????????public?void?MethodB()?{?}
????}
????class?C
????{
????????public?void?Method1()?{?}
????????public?virtual?void?Method2()?{?}
????????public?void?Method3()?{?}
????}

?

?

組合：

實現代碼：

?

代碼 class?A
????{
????????public?void?MethodA()?{?}
????????C?c?=?new?C();
????????public?void?Method1()
????????{
????????????c.Method1();
????????}
????????public?void?Method2()?{?}

????}
????class?B
????{
????????public?void?MethodB()?{?}
????????public?void?Method2()?{?}
????}
????class?C
????{
????????public?void?Method1()?{?}
????????public?void?Method2()?{?}
????????public?void?Method3()?{?}
????}

?

二、繼承與組合的優缺點

?

合 關 系	繼 承 關 系
優點：不破壞封裝，整體類與局部類之間松耦合，彼此相對獨立	缺點：破壞封裝，子類與父類之間緊密耦合，子類依賴于父類的實現，子類缺乏獨立性
優點：具有較好的可擴展性	缺點：支持擴展，但是往往以增加系統結構的復雜度為代價
優點：支持動態組合。在運行時，整體對象可以選擇不同類型的局部對象	缺點：不支持動態繼承。在運行時，子類無法選擇不同的父類
優點：整體類可以對局部類進行包裝，封裝局部類的接口，提供新的接口	缺點：子類不能改變父類的接口
缺點：整體類不能自動獲得和局部類同樣的接口	優點：子類能自動繼承父類的接口
缺點：創建整體類的對象時，需要創建所有局部類的對象	優點：創建子類的對象時，無須創建父類的對象

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1、為什么繼承破壞封裝性：

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鴨子中不想要“飛”的方法，但因為繼承無法封裝這個無用的“飛”方法 。

2、為什么繼承緊耦合：

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當作為父類的BaseTable中感覺Insert這個名字不合適時，如果希望將其修改成Create方法，那使用了子類對象Insert方法將會編譯出錯，可能你會覺得這改起來還算容易，因為有重構工具一下子就好了并且編譯錯誤改起來很容易。但如果BaseTable和子類在不同的程序集中，維護的人員不同，BaseTable程序集升級，那本來能用的代碼忽然不能用了，這還是很難讓人接受的

3、為什么繼承擴展起來比較復雜

當圖書和數碼的算稅方式和數碼產品一樣時，而消費類產品的算稅方式是另一樣時，如果采用繼承方案可能會演變成如下方式：

這樣如果產品繼續增加，算稅方式繼續增加，那繼承的層次會非常復雜，而且很難控制，而使用組合就能很好的解決這個問題，參見：面向對象思想的頭腦風暴（一）

4、繼承不能支持動態繼承

這個其實很好理解，因為繼承是編譯期就決定下來的，無法在運行時改變，如3例中，如果用戶需要根據當地的情況選擇計稅方式，使用繼承就解決不了，而使用組合結合反射就能很好的解決。

5、為什么繼承?子類不能改變父類接口

如2中的圖

子類中覺得Insert方法不合適，希望使用Create方法，因為繼承的原因無法改變

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三、如何使用繼承

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1、精心設計專門用于被繼承的類，繼承樹的抽象層應該比較穩定，一般不要多于三層。

2、對于不是專門用于被繼承的類，禁止其被繼承。

3、優先考慮用組合關系來提高代碼的可重用性。

4、子類是一種特殊的類型，而不只是父類的一個角色

5、子類擴展，而不是覆蓋或者使父類的功能失效

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四、組合的缺點：

1、整體類不能自動獲得和局部類同樣的接口

如果父類的方法子類中幾乎都要暴露出去，這時可能會覺得使用組合很不方便，使用繼承似乎更簡單方便。但從另一個角度講，實際上也許子類中并不需要暴露這些方法，客戶端組合應用就可以了。所以上邊推薦不要繼承那些不是為了繼承而設計的類，一般為了繼承而設計的類都是抽象類。

2、創建整體類的對象時，需要創建所有局部類的對象

這個可能沒什么更好的辦法，但在實際應用中并沒有多出多少代碼。

五、相關原則

1、里氏代換原則（LSP）（以下轉自http://www.cnblogs.com/zhenyulu/articles/36061.html）

Liskov Substitution Principle（里氏代換原則）：子類型(subtype)必須能夠替換它們的基類型。

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白馬、黑馬
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反過來的代換不成立
《墨子·小取》說："娣，美人也，愛娣，非愛美人也……"娣便是妹妹，哥哥喜愛妹妹，是因為兩人是兄妹關系，而不是因為妹妹是個美人。因此，喜愛妹妹不等同于喜愛美人。用面向對象語言描述，美人是基類，妹妹是美人的子類。哥哥作為一個有"喜愛()"方法，接受妹妹作為參數。那么，這個"喜愛()"方法一般不能接受美人的實例。

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下邊那個長方形正方形的例子我就不轉了，大家可以到上邊那個博客地址中了解。

2、合成/聚合復用原則（CARP）（以下轉自http://www.cnblogs.com/zhenyulu/articles/36068.html）
合成/聚合復用原則（Composite/Aggregate Reuse Principle或CARP）經常又叫做合成復用原則（Composite Reuse Principle或CRP），就是在一個新的對象里面使用一些已有的對象，使之成為新對象的一部分；新對象通過向這些對象的委派達到復用已有功能的目的。

簡而言之，要盡量使用合成/聚合，盡量不要使用繼承。

o Design to interfaces.
o Favor composition over inheritance.
o Find what varies and encapsulate it.
（摘自：Design Patterns Explained）

區分"Has-A"與"Is-A"

"Is-A"是嚴格的分類學意義上定義，意思是一個類是另一個類的"一種"。而"Has-A"則不同，它表示某一個角色具有某一項責任。

導致錯誤的使用繼承而不是合成/聚合的一個常見的原因是錯誤的把"Has-A"當作"Is-A"。

例如：
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實際上，雇員、經理、學生描述的是一種角色，比如一個人是"經理"必然是"雇員"，另外一個人可能是"學生雇員"，在上面的設計中，一個人無法同時擁有多個角色，是"雇員"就不能再是"學生"了，這顯然是不合理的。

錯誤源于把"角色"的等級結構與"人"的等級結構混淆起來，誤把"Has-A"當作"Is-A"。解決辦法：

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總結：

根據我們前面講的內容我們可以發現繼承的缺點遠遠多于優點，盡管繼承在學習OOP的過程中得到了大量的強調，但并不意味著應該盡可能地到處使用它。相反，使用它時要特別慎重。只有在清楚知道繼承在所有方法中最有效的前提下，才可考慮它。?繼承最大的優點就是擴展簡單，但大多數缺點都很致命，但是因為這個擴展簡單的優點太明顯了，很多人并不深入思考，所以造成了太多問題，希望這篇文章能引發你一些思考。

轉載于:https://www.cnblogs.com/keyyang/p/3941548.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的OOP组合和继续的优缺点的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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