组合与继承

介绍

继承和组合是面向对象编程（OOP）中的两个基本概念，但它们的用法不同，用途也不同。这篇文章的目的是回顾这些目的，以及选择它们时要记住的一些事情。

继承的概念

当我们考虑在设计中应用传统时，我们必须了解：

• 定义：在继承中，一个类（称为派生类或子类）可以从另一个类（称为基类或超类）继承属性和行为。派生类可以扩展或修改基类的功能。
• 关系：是一个“是a”（is-a）的关系。例如，如果您有一个类“Vehicle”和另一个类“Car”，则“Car”类是“Vehicle”的子类。
• 优点：促进代码重用并允许轻松扩展功能。

构图概念

另一方面，如果我们考虑彼此组合对象：

• 定义：在组合中，一个对象包含其他对象并将其部分功能委托给它们。类不使用继承，而是使用其他类的实例来实现其功能。
• 关系：这是一个“有一个”关系（has-a）。例如，如果您有一个类“Engine”和一个类“Car”，则“Car”类可以有一个类“Engine”的对象。
• 优点：更大的灵活性和类之间的耦合更少。一个类的更改不会直接影响另一个类。

为什么要对继承进行组合？

组合是否优于继承，或者反之亦然，这是软件设计中一个有争议的话题。两种方法都有其优点和缺点，选择取决于具体的项目背景和要求。在这里我将向您展示一个示例，其中组合比继承更可取。

让我们探索一个 Java 示例，该示例说明了在某些情况下组合如何优于继承。假设我们正在开发一家在线商店的订单处理系统。

• 继承方式：

首先，让我们考虑一种使用继承来表示可以购买的不同类型产品的方法，例如书籍和电子产品：

// Clase base para productos
class Producto {
    String nombre;
    double precio;

    Producto(String nombre, double precio) {
        this.nombre = nombre;
        this.precio = precio;
    }

    void procesarPedido() {
        System.out.println("Procesando pedido para " + nombre);
    }
}

// Clase para productos electrónicos que hereda de Producto
class ProductoElectronico extends Producto {
    String modelo;

    ProductoElectronico(String nombre, double precio, String modelo) {
        super(nombre, precio);
        this.modelo = modelo;
    }
}

// Clase para libros que hereda de Producto
class Libro extends Producto {
    String autor;

    Libro(String nombre, double precio, String autor) {
        super(nombre, precio);
        this.autor = autor;
    }
}

这种方法可行，但如果您需要引入新的产品类型或为某些产品类型添加特定功能怎么办？

• 构图重点：

我们可以使用组合来更灵活地处理不同类型的产品，而不是完全依赖继承：

// Clase para productos
class Producto {
    String nombre;
    double precio;

    Producto(String nombre, double precio) {
        this.nombre = nombre;
        this.precio = precio;
    }

    void procesarPedido() {
        System.out.println("Procesando pedido para " + nombre);
    }
}

// Clase para productos electrónicos que utiliza composición
class ProductoElectronico {
    Producto producto;
    String modelo;

    ProductoElectronico(String nombre, double precio, String modelo) {
        this.producto = new Producto(nombre, precio);
        this.modelo = modelo;
    }

    // Puedes agregar lógica específica para productos electrónicos si es necesario
    void procesarPedidoEspecifico() {
        System.out.println("Procesando pedido específico para " + producto.nombre);
    }
}

// Clase para libros que utiliza composición
class Libro {
    Producto producto;
    String autor;

    Libro(String nombre, double precio, String autor) {
        this.producto = new Producto(nombre, precio);
        this.autor = autor;
    }

    // Puedes agregar lógica específica para libros si es necesario
    void procesarPedidoEspecifico() {
        System.out.println("Procesando pedido específico para " + producto.nombre);
    }
}

在这种方法中，每种产品类型都有一个 Product 类的实例，允许共享处理订单的通用逻辑。此外，每种产品类型都可以使用 processSpecificOrder() 等方法拥有自己的特定逻辑。这种设计更加灵活，可以更轻松地引入新的产品类型或修改特定类型的逻辑，而不会影响继承层次结构。

什么时候应用继承？

虽然软件设计中继承和组合之间的选择取决于您正在解决的问题的上下文和特定要求。在某些情况下，您可能会认为继承比组合更合适：

• Relación "es-un": La herencia es especialmente adecuada cuando hay una relación clara de "es-un" entre las clases. Si una clase B es una versión más específica o especializada de una clase A, entonces la herencia tiene sentido. Por ejemplo, si tienes una clase Vehiculo y una clase Automovil, la relación "es-un" es clara, ya que un automóvil es un tipo de vehículo.

class Vehiculo {
    // ...
}

class Automovil extends Vehiculo {
    // ...
}

• Reutilización de código: La herencia permite la reutilización de código, ya que la clase derivada hereda los miembros y métodos de la clase base. Esto puede ser beneficioso cuando hay una cantidad significativa de código común entre las clases relacionadas.

class Animal {
    void comer() {
        // Lógica común para comer
    }
}

class Perro extends Animal {
    void ladrar() {
        // Lógica específica para ladrar
    }
}

• Polimorfismo: La herencia es fundamental para la implementación del polimorfismo, que permite a las clases derivadas proporcionar implementaciones específicas de los métodos heredados de la clase base. Esto es útil en escenarios donde necesitas tratar objetos de clases derivadas de manera uniforme.

class Figura {
    void dibujar() {
        // Lógica común para dibujar una figura
    }
}

class Circulo extends Figura {
    void dibujar() {
        // Lógica específica para dibujar un círculo
    }
}

class Cuadrado extends Figura {
    void dibujar() {
        // Lógica específica para dibujar un cuadrado
    }
}

• Extensiones de funcionalidad: Si estás extendiendo o especializando funcionalidad existente, la herencia puede ser más natural. Por ejemplo, si estás desarrollando una biblioteca y proporcionas una clase base con una funcionalidad básica, los usuarios de tu biblioteca pueden derivar de esa clase base para extender esa funcionalidad.

Que pasa si hacemos una mala herencia?

Si seguimos evaluando los pros y los contras de la herencia, uno de los problemas que puede surgir de una mala herencia es que violaríamos el Principio de Segregación de Interfaces, que indica que los clientes no deberían verse obligados a depender de interfaces que no utilizan. Si una interfaz se extiende de manera que incluya métodos que no son relevantes para todas las implementaciones, los clientes que utilizan esa interfaz podrían verse forzados a implementar o depender de métodos que no necesitan, lo que puede llevar a un diseño menos limpio y más difícil de mantener.

Conclusión

En resumen, la herencia se centra en la relación "es un" y se utiliza para modelar jerarquías de clases, mientras que la composición se centra en la relación "tiene un" y se utiliza para construir objetos complejos a partir de otros objetos más simples. Ambos enfoques tienen sus casos de uso específicos y se eligen según la estructura y la naturaleza de las relaciones en el diseño del software.

以上是组合与继承的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！