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為什么Java中繼承是有害的

[摘要]概述   大多數(shù)好的設(shè)計(jì)者象躲避瘟疫一樣來(lái)避免使用實(shí)現(xiàn)繼承(extends 關(guān)系)。實(shí)際上80%的代碼應(yīng)該完全用interfaces寫,而不是通過(guò)extends!癑AVA設(shè)計(jì)模式”一書詳細(xì)闡述了怎樣用接口繼承代替實(shí)現(xiàn)繼承。這篇文章描述設(shè)計(jì)者為什么會(huì)這么作。   Extends是有害的;也許對(duì)于C...
概述

  大多數(shù)好的設(shè)計(jì)者象躲避瘟疫一樣來(lái)避免使用實(shí)現(xiàn)繼承(extends 關(guān)系)。實(shí)際上80%的代碼應(yīng)該完全用interfaces寫,而不是通過(guò)extends。“JAVA設(shè)計(jì)模式”一書詳細(xì)闡述了怎樣用接口繼承代替實(shí)現(xiàn)繼承。這篇文章描述設(shè)計(jì)者為什么會(huì)這么作。

  Extends是有害的;也許對(duì)于Charles Manson這個(gè)級(jí)別的不是,但是足夠糟糕的它應(yīng)該在任何可能的時(shí)候被避開(kāi)!癑AVA設(shè)計(jì)模式”一書花了很大的部分討論用interface繼承代替實(shí)現(xiàn)繼承。

  好的設(shè)計(jì)者在他的代碼中,大部分用interface,而不是具體的基類。本文討論為什么設(shè)計(jì)者會(huì)這樣選擇,并且也介紹一些基于interface的編程基礎(chǔ)。

  
  接口(Interface)和類(Class)

  一次,我參加一個(gè)Java用戶組的會(huì)議。在會(huì)議中,Jams Gosling(Java之父)做發(fā)起人講話。在那令人難忘的Q&A部分,有人問(wèn)他:“如果你重新構(gòu)造Java,你想改變什么?”!拔蚁霋仐塩lasses”他回答。在笑聲平息后,它解釋說(shuō),真正的問(wèn)題不是由于class本身,而是實(shí)現(xiàn)繼承(extends 關(guān)系)。接口繼承(implements關(guān)系)是更好的。你應(yīng)該盡可能的避免實(shí)現(xiàn)繼承。

  失去了靈活性

  為什么你應(yīng)該避免實(shí)現(xiàn)繼承呢?第一個(gè)問(wèn)題是明確的使用具體類名將你固定到特定的實(shí)現(xiàn),給底層的改變?cè)黾恿瞬槐匾睦щy。

  在當(dāng)前的敏捷編程方法中,核心是并行的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的概念。在你詳細(xì)設(shè)計(jì)程序前,你開(kāi)始編程。這個(gè)技術(shù)不同于傳統(tǒng)方法的形式----傳統(tǒng)的方式是設(shè)計(jì)應(yīng)該在編碼開(kāi)始前完成----但是許多成功的項(xiàng)目已經(jīng)證明你能夠更快速的開(kāi)發(fā)高質(zhì)量代碼,相對(duì)于傳統(tǒng)的按部就班的方法。但是在并行開(kāi)發(fā)的核心是主張靈活性。你不得不以某一種方式寫你的代碼以至于最新發(fā)現(xiàn)的需求能夠盡可能沒(méi)有痛苦的合并到已有的代碼中。

  勝于實(shí)現(xiàn)你也許需要的特征,你只需實(shí)現(xiàn)你明確需要的特征,而且適度的對(duì)變化的包容。如果你沒(méi)有這種靈活,并行的開(kāi)發(fā),那簡(jiǎn)直不可能。

  對(duì)于Inteface的編程是靈活結(jié)構(gòu)的核心。為了說(shuō)明為什么,讓我們看一下當(dāng)使用它們的時(shí)候,會(huì)發(fā)生什么。考慮下面的代碼:

  f()
  {
 。燣inkedList list = new LinkedList();
   //...
   g( list );
  }

  g( LinkedList list )
  {
   list.add( ... );
   g2( list )
  }

  現(xiàn)在,假設(shè)一個(gè)對(duì)于快速查詢的需求被提出,以至于這個(gè)LinkedList不能夠解決。你需要用HashSet來(lái)代替它。在已有代碼中,變化不能夠局部化,因?yàn)槟悴粌H僅需要修改f()也需要修改g()(它帶有LinkedList參數(shù)),并且還有g(shù)()把列表傳遞給的任何代碼。象下面這樣重寫代碼:

  f()
  {
  Collection list = new LinkedList();
   //...
   g( list );
  }

  g( Collection list )
  {
   list.add( ... );
   g2( list )
  }

  這樣修改Linked list成hash,可能只是簡(jiǎn)單的用new HashSet()代替new LinkedList()。就這樣。沒(méi)有其他的需要修改的地方。 作為另一個(gè)例子,比較下面兩段代碼:

  f()
  {
 。燙ollection c = new HashSet();
   //...
   g( c );
  }

  g( Collection c )
  {
   for( Iterator i = c.iterator(); i.hasNext() )
   do_something_with( i.next() );
  }

  和

  f2()
  {
 。燙ollection c = new HashSet();
   //...
   g2( c.iterator() );
  }

  g2( Iterator i )
  {
  while( i.hasNext() )
   do_something_with( i.next() );
  }

  g2()方法現(xiàn)在能夠遍歷Collection的派生,就像你能夠從Map中得到的鍵值對(duì)。事實(shí)上,你能夠?qū)慽terator,它產(chǎn)生數(shù)據(jù),代替遍歷一個(gè)Collection。你能夠?qū)慽terator,它從測(cè)試的框架或者文件中得到信息。這會(huì)有巨大的靈活性。

  耦合

  對(duì)于實(shí)現(xiàn)繼承,一個(gè)更加關(guān)鍵的問(wèn)題是耦合---令人煩躁的依賴,就是那種程序的一部分對(duì)于另一部分的依賴。全局變量提供經(jīng)典的例子,證明為什么強(qiáng)耦合會(huì)引起麻煩。例如,如果你改變?nèi)肿兞康念愋,那么所有用到這個(gè)變量的函數(shù)也許都被影響,所以所有這些代碼都要被檢查,變更和重新測(cè)試。而且,所有用到這個(gè)變量的函數(shù)通過(guò)這個(gè)變量相互耦合。也就是,如果一個(gè)變量值在難以使用的時(shí)候被改變,一個(gè)函數(shù)也許就不正確的影響了另一個(gè)函數(shù)的行為。這個(gè)問(wèn)題顯著的隱藏于多線程的程序。

  作為一個(gè)設(shè)計(jì)者,你應(yīng)該努力最小化耦合關(guān)系。你不能一并消除耦合,因?yàn)閺囊粋(gè)類的對(duì)象到另一個(gè)類的對(duì)象的方法調(diào)用是一個(gè)松耦合的形式。你不可能有一個(gè)程序,它沒(méi)有任何的耦合。然而,你能夠通過(guò)遵守OO規(guī)則,最小化一定的耦合(最重要的是,一個(gè)對(duì)象的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該完全隱藏于使用他的對(duì)象)。例如,一個(gè)對(duì)象的實(shí)例變量(不是常量的成員域),應(yīng)該總是private。我意思是某段時(shí)期的,無(wú)例外的,不斷的。(你能夠偶爾有效地使用protected方法,但是protected實(shí)例變量是可憎的事)同樣的原因你應(yīng)該不用get/set函數(shù)---他們對(duì)于是一個(gè)域公用只是使人感到過(guò)于復(fù)雜的方式(盡管返回修飾的對(duì)象而不是基本類型值的訪問(wèn)函數(shù)是在某些情況下是由原因的,那種情況下,返回的對(duì)象類是一個(gè)在設(shè)計(jì)時(shí)的關(guān)鍵抽象)。

  這里,我不是書生氣。在我自己的工作中,我發(fā)現(xiàn)一個(gè)直接的相互關(guān)系在我OO方法的嚴(yán)格之間,快速代碼開(kāi)發(fā)和容易的代碼實(shí)現(xiàn)。無(wú)論什么時(shí)候我違反中心的OO原則,如實(shí)現(xiàn)隱藏,我結(jié)果重寫那個(gè)代碼(一般因?yàn)榇a是不可調(diào)試的)。我沒(méi)有時(shí)間重寫代碼,所以我遵循那些規(guī)則。我關(guān)心的完全實(shí)用—我對(duì)干凈的原因沒(méi)有興趣。