菜鳥譯文（一）——Java中的繼承和組合

劉水鏡發表於2014-08-09
Java繼承

閱讀英文的能力對於程式設計師來說，是很重要的。這幾年也一直在學習英文，今天心血來潮，就在網上找了一篇簡短的博文翻譯一下。水平一般，能力有限，還請各位看官多多指點。

譯文：

本文將會舉例說明Java中繼承和組合的概念。首先舉一個繼承的例子，然後展示一下如何用組合來改善繼承的設計。最後概括一下如何在它們之間做出選擇。

 

1. 繼承

假設我們有一個Insect類。這個類包含兩個方法：一個是move()，一個是attack()。

class Insect {
    private int size;
    private String color;
 
    public Insect(int size, String color) {
        this.size = size;
        this.color = color;
    }
 
    public int getSize() {
        return size;
    }
 
    public void setSize(int size) {
        this.size = size;
    }
 
    public String getColor() {
        return color;
    }
 
    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }
 
    public void move() {
        System.out.println("Move");
    }
 
    public void attack() {
        move(); //assuming an insect needs to move before attacking
        System.out.println("Attack");
    }
}

現在你想定義一個Bee類，它是Insect型別的，但是有著不同實現的attack()方法和move()方法。我們可以用繼承來設計，如下所示：

class Bee extends Insect {
    public Bee(int size, String color) {
        super(size, color);
    }
 
    public void move() {
        System.out.println("Fly");
    }
 
    public void attack() {
        move();
        super.attack();
    }
}

public class InheritanceVSComposition {
    public static void main(String[] args) {
        Insect i = new Bee(1, "red");
        i.attack();
    }
}

 

類層次結構關係圖就是如此簡單：


輸出： 

Fly
Fly
Attack


"Fly"被列印了兩次，表示move()被呼叫了兩次。但是它應該被呼叫了一次才對。

問題出在super.attack()方法上。Insect的attack()方法呼叫move()方法。當子類呼叫super.attack()時，總是會呼叫重寫的move()方法。


我們可以用下面的方法解決這個問題：

  1. 去掉子類的attack()方法。這將使子類取決於父類attack()方法的實現，如果父類中的attack()方法發生改變（這是你無法控制的），例如：父類的attack()方法使用其他的方式來實現，子類也需要跟著改變，這不是好的設計。
  2. 重寫attack()方法，如下： 
    public void attack() {
    move();
    System.out.println("Attack");
}

    這樣能保證正確的結果，因為子類不再依賴於父類 。然而， 程式碼變成了一個父類的複製品。（想象一下，attack()方法遠比列印一個字串要複雜的多）這違背了軟體工程複用的原則。

這個繼承的設計不好，因為子類依賴父類的具體實現，如果父類發生變化，子類將被破壞。

2. 組合

與繼承相反，組合可以用於這種情況。讓我們先看看使用組合的解決方法。

attack方法被抽象為一個介面。

interface Attack {
    public void move();
    public void attack();
}

 

可以對Attack介面進行多種不同的實現。

class AttackImpl implements Attack {
    private String move;
    private String attack;
 
    public AttackImpl(String move, String attack) {
        this.move = move;
        this.attack = attack;
    }
 
    @Override
    public void move() {
        System.out.println(move);
    }
 
    @Override
    public void attack() {
        move();
        System.out.println(attack);
    }
}

 

將attack方法抽出來，Insect就不再與attack相關聯了。

class Insect {
    private int size;
    private String color;
 
    public Insect(int size, String color) {
        this.size = size;
        this.color = color;
    }
 
    public int getSize() {
        return size;
    }
 
    public void setSize(int size) {
        this.size = size;
    }
 
    public String getColor() {
        return color;
    }
 
    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }
}

 

Bee是一個Insect的型別，它可以攻擊。

// This wrapper class wrap an Attack object
class Bee extends Insect implements Attack {
    private Attack attack;
 
    public Bee(int size, String color, Attack attack) {
        super(size, color);
        this.attack = attack;
    }
 
    public void move() {
        attack.move();
    }
 
    public void attack() {
        attack.attack();
    }
}

 

類圖：




public class InheritanceVSComposition2 {
    public static void main(String[] args) {
        Bee a = new Bee(1, "black", new AttackImpl("fly", "move"));
        a.attack();
 
        // if you need another implementation of move()
        // there is no need to change Insect, we can quickly use new method to attack
 
        Bee b = new Bee(1, "black", new AttackImpl("fly", "sting"));
        b.attack();
    }
}

 

fly
move
fly
sting

 


3. 何時用繼承，何時用組合？

下面兩條內容，可以告訴我們如何在繼承與組合之間做出選擇：

  1. 如果存在一個“是”的關係，並且一個類要對另一個類公開所有的介面，那麼繼承是更好的選擇
  2. 如果存在一個“有”的關係，那麼首選組合。

總之，繼承和組合都有其用途，和理解他們的優缺點是很有必要的。


最後說一點自己的感受吧，小弟自打初中開始學英語，成績就沒好過，最好成績也就剛及格吧。記得當年高考的時候lz的英語成績是55分（足以載入史冊的成績），我的英文水平有多差，大家可想而知了吧。後來承蒙恩師的諄諄教誨，一直沒有放棄英語的學習，現在依然每天都在學（雖然沒有掌握其精髓，但是學總比不學強）。以前遇到外國人根本張不開嘴，不知道說什麼，現在好多了，之前經常跟老外一起踢球，沒事瞎白話幾句，感覺也挺好玩的。以前看到英文的文章，直接關掉，現在也能靜下心來看下去了。


總之，學英語心態很重要，只要你不怕它，它就沒什麼好怕的。毛主席曾說過：“All the reactionaries are the Papertiger（一切反動派都是紙老虎）”。英語沒什麼好怕的，遇到老外你就跟他瞎扯唄，最不濟你倆打個平手——誰也聽不懂誰說什麼。還有更壞的結果嗎？不管怎樣我們都不會輸，那你還怕啥？看英文文章、書籍看不懂，那就更不用怕了，大不了弄個詞典唄，我大有道在手，還怕治不了你個小英文了。別猶豫了，上吧，少年！


原文連結： Inheritance vs. Composition in Java

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