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为什么推荐多用组合、少用继承

为什么推荐多用组合、少用继承

作者: 许先森的许 | 来源:发表于2019-01-22 17:55 被阅读41次

    继承的弊端:

    有这么一个情况:

    你想要创建一个只有嘴巴的机器人类,并且这个机器人类只有一个行为:嘴巴吃东西。
    你发现动物这个类有嘴巴,并且会吃东西,好,这就方便了,机器人类直接继承动物类。继承完毕,机器人有嘴巴了,但是嘴巴不仅会吃东西,还会说话了。你本身并不需要它会说话呀。这就是继承带来的坏处,带来了并不需要的属性或者行为方法。

    这时候你又想,没事,想办法不让外界使用到这些多余的方法不就行了嘛。这时候两个办法:
    方法1、把多余的行为方法都覆写一遍,改成你想透出给外界的方法。
    方法2、换一个类继承。

    上面两个方法看起来是不是都很变态,第一个方法你要覆写的方法可能会很多很多,多到你自己都搞不清楚了。第二个方法一样可能会继承到很多并不需要的属性或者行为方法。好,这个问题先告诉你可以用组合来解决,再来看另一个问题:
    比如你不仅想让机器人用嘴吃东西,还想它会做瑜伽。这时候怎么办,继承只能单继承呀。
    回头来看组合。

    组合的优点:

    组合的意思就是把你需要的东西组合在一个类里面,这个类并不需要继承任何父类,也可以提供想要的行为方法。

    比如说上面的例子,我们可以创建一个机器人类,内部有一个动物对象,机器人类对外透出一个吃东西的方法,内部调用动物对象的嘴巴吃东西。这个时候从外部来看,嘴巴只会吃东西了,而不会说话。这个时候对于动物类来说模式就是组合,而不是继承。并且如果你想让机器人会做瑜伽,可以再内部创建一个会做瑜伽的类的对象,调用做瑜伽方法,或者实现一个做瑜伽的接口,实现接口的做瑜伽方法。

    这样就可以避免单继承,而无限扩展。并且可以做到不用关心无用的方法。

    Adapter设计模式:

    很多模式都用到了组合,继续上面例子

    假设机器人内部已经存在一个会跳芭蕾舞的对象,此对象有一个跳芭蕾舞的行为,这时候有个接口,名字叫“舞者”,“舞者”中有一个方法叫“表演天鹅湖”,想让机器人表演天鹅湖的话就可以让机器人实现“舞者”这个接口,在“表演天鹅湖”这个行为的内部调用的芭蕾舞对象的跳芭蕾舞方法。

    这就是Adapter设计模式。Adapter模式就是将一个已经存在的类,转换为目标接口所期望的行为形式。

    再比如Decorator模式:

    现在你要开一家奶茶店,卖抹茶奶茶、红茶奶茶、柠檬养乐多奶茶、波霸奶茶等等等各种奶茶。

    那么就创建各种子类来继承奶茶类就好了呀,这时候我们得到了:MatchaMilkyTea、Black MilkyTea、LemonYLDMilkyTea、等等,好多子类啊,这就是继承导致类的无限膨胀,这还没有结束,每一种奶茶还可能加冰、加糖等等各种选项,就要给每种子类都加一个冰和糖的选项。。有人会说不能吧冰和糖的选项给加到奶茶这个父类中吗?这看起来确实是一个捷径,但是仔细想想以后还可能会有温度、椰果、补丁等等选项,都要加到父类中去吗?明显不合适。

    我们来看看Decorator模式是如何解决上面这个问题的:

    装饰者模式的抽象概念:不改变原有类(奶茶)的情况下,进行行为扩展(加糖、加冰),并且是动态的,想怎么组合都可以。可以想象成俄罗斯套娃,最里面的那个娃就是要被装饰的原有类,外面每套一层娃就是一层装饰。

    所以不管你怎么装饰嵌套组合,所有层的类型其实都是“娃娃”这个类型,不是小狗类型、也不是小猫类型。也就是说装饰类是实现或者继承了被装饰类的。
    再回到我们的奶茶:
    我们把冰、糖、椰果等等这些统统称作“额外选项”
    然后按以下步骤来操作:
    1、我们现在有一个奶茶的原有类:其中有奶茶名称,和对应的get方法。还有一个“抹茶奶茶”类继承自奶茶类。

    public class MilkyTea{
        public String teaName="我是一个奶茶";
        public String getTeaName() {
            return teaName;
        }
    }  
    public class MatchaMilkyTea extends MilkyTea {
        public MatchaMilkyTea() {
            teaName = "抹茶奶茶";
        }
    }
    

    2、现在我们要对奶茶进行装饰,先创建一套装饰的标准,于是创建一个名字叫“额外选项装饰”的抽象类,继承奶茶类(刚才说了,俄罗斯套娃的所有层都是同一个类型),里面有一个获取奶茶名称的抽象方法,用来打印奶茶的名称。

    public abstract class ExtraOptionsDeco extends MilkyTea {
        public abstract String getTeaName();
    }
    

    3、创建一个类,名字叫“糖”,继承“额外选项装饰器”的类,有一个“奶茶”类的属性,并且在构造函数中赋值,实现获取奶茶名称的方法,把传入的奶茶对象的名称和“加糖”组合起来返回出去。

    public class Sugar extends ExtraOptionsDeco{
        private MilkyTea milkyTea;
    
        public Sugar(MilkyTea arg) {
           this.milkyTea = arg;
        }
    
        @Override
        public String getTeaName() {
            return milkyTea.getTeaName()+"加糖";
    
        }
    }
    

    4、同样方法创建一个类,名字叫“冰”:

    public class Ice extends ExtraOptionsDeco{
        private MilkyTea milkyTea;
    
        public Ice(MilkyTea arg) {
            this.milkyTea = arg;
        }
    
        @Override
        public String getTeaName() {
           return milkyTea.getTeaName()+"加冰";
        }
    }
    

    5、测试一下
    客户想要抹茶奶茶,并且加糖

     public static void main(String[] args) {
             MilkyTea matchaMilkyTea = new MatchaMilkyTea();
            Sugar sugar = new Sugar(matchaMilkyTea);
            System.out.println(sugar.getTeaName());
        }
    

    输出:

    抹茶奶茶加糖

    如果用户想要抹茶奶茶加冰又加糖

    MilkyTea matchaMilkyTea =  new Sugar(new Ice(new MatchaMilkyTea()));
     System.out.println(matchaMilkyTea.getTeaName());
    

    输出:

    抹茶奶茶加冰加糖

    可以看到,并没有在抹茶奶茶等奶茶的子类中去一一添加加冰、加糖等行为,也实现了需求。装饰模式把类中装饰和核心职责区分开来,使原有的类职责更单一,没有添加多余的职责,并且可以动态的添加行为。

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