Smalltalk 语言 组合优于继承原则应用失败怎么办

Smalltalkamuwap 发布于 6 天前 7 次阅读


阿木博主一句话概括:Smalltalk【1】 语言中组合优于继承【2】原则应用失败案例分析【4】及解决方案

阿木博主为你简单介绍:
在面向对象编程【5】中,组合优于继承(Composition over Inheritance,简称COI)是一种重要的设计原则【6】,它强调通过组合对象来构建更大的对象,而不是通过继承。Smalltalk 语言作为面向对象编程的先驱,其设计哲学中深深植根了这一原则。在实际应用中,组合优于继承原则的应用并非总是顺利。本文将分析一个Smalltalk 语言中组合优于继承原则应用失败的具体案例,并探讨相应的解决方案。

关键词:Smalltalk,组合优于继承,面向对象,设计原则,案例分析

一、
Smalltalk 语言以其简洁、直观和动态的特性,成为了面向对象编程的典范。在Smalltalk中,对象是所有编程元素的基础,而组合优于继承是Smalltalk设计哲学的核心之一。在实际编程实践中,由于对组合和继承的理解和应用不当,可能导致组合优于继承原则的应用失败。本文将通过一个具体案例来分析这一问题,并提出相应的解决方案。

二、案例背景
假设我们正在开发一个Smalltalk程序,用于管理一个图书馆的书籍。在这个系统中,我们需要处理不同类型的书籍,如普通书籍、电子书籍和有声书籍。我们的目标是设计一个系统,使得可以轻松地添加新的书籍类型,同时保持系统的灵活性和可扩展性【7】

三、案例描述
在初步设计时,我们决定使用继承来构建书籍类层次结构。以下是我们的设计:

smalltalk
Book subclass: CommonBook
instanceVariableNames: 'title author pages'
classVariableNames: 'allBooks'
poolDictionaries: 'allBooks'

CommonBook subclass: EBook
instanceVariableNames: 'title author pages'
classVariableNames: 'allBooks'
poolDictionaries: 'allBooks'

CommonBook subclass: Audiobook
instanceVariableNames: 'title author pages'
classVariableNames: 'allBooks'
poolDictionaries: 'allBooks'

在这个设计中,`CommonBook` 是一个基类【8】,`EBook` 和 `Audiobook` 是继承【3】自 `CommonBook` 的子类【9】。每个子类都包含相同的实例变量【10】,但它们分别代表不同类型的书籍。

四、问题分析
这种设计违反了组合优于继承的原则,原因如下:

1. 重复代码:所有子类都包含相同的实例变量,这导致了代码的重复。
2. 灵活性差:如果需要添加新的书籍类型,我们必须修改基类和所有子类,这降低了系统的可扩展性。
3. 维护困难:随着系统的扩展,继承层次结构可能会变得复杂,难以维护。

五、解决方案
为了解决上述问题,我们可以采用以下策略:

1. 使用组合代替继承:将书籍类型作为属性添加到基类中,而不是作为子类。
2. 创建一个策略对象【11】:为每种书籍类型创建一个策略对象,该对象负责处理特定类型的书籍逻辑。

以下是改进后的代码:

smalltalk
Book subclass: BookManager
instanceVariableNames: 'title author pages bookType'
classVariableNames: 'allBooks'
poolDictionaries: 'allBooks'

BookManager subclass: CommonBookManager
instanceVariableNames: 'title author pages bookType'
classVariableNames: 'allBooks'
poolDictionaries: 'allBooks'

BookManager subclass: EBookManager
instanceVariableNames: 'title author pages bookType'
classVariableNames: 'allBooks'
poolDictionaries: 'allBooks'

BookManager subclass: AudiobookManager
instanceVariableNames: 'title author pages bookType'
classVariableNames: 'allBooks'
poolDictionaries: 'allBooks'

在这个设计中,`BookManager` 是一个基类,它包含一个名为 `bookType` 的属性,用于表示书籍类型。每个子类都代表不同的书籍类型,并且包含处理该类型书籍逻辑的方法。

六、总结
通过上述案例分析,我们可以看到,在Smalltalk语言中,组合优于继承原则的应用并非总是顺利。在实际编程中,我们需要根据具体场景和需求,灵活运用组合和继承,以实现系统的可扩展性和可维护性【12】。通过使用组合代替继承,我们可以减少代码重复【13】,提高系统的灵活性,并简化维护工作。

(注:本文仅为示例,实际代码可能需要根据具体需求进行调整。)