作为程序员,你是使用函数式编程还是面向对象编程方式?
在本文中,拥有 10 多年软件开发经验的作者从面向对象编程的三大特性——继承、封装、多态三大角度提出了自己的疑问,并深刻表示是时候和面向对象编程说再见了。
几十年来我都在用面向对象的语言编程。我用过的第一个面向对象的语言是 C++,后来是 Smalltalk,最后是 .NET 和 Java。 我曾经对使用继承、封装和多态充满热情。它们是范式的三大支柱。 我渴望实现重用之美,并在这个令人兴奋的新天地中享受前辈们积累的智慧。 想到将现实世界的一切映射到类中,使得整个世界都可以得到整齐的规划,我无法抑制自己的兴奋。 然而我大错特错了。
01继承,倒塌的第一根支柱 乍一看,继承似乎是面向对象范式的最大优势。所有新手教程讲解继承时都会拿出最简单的继承的例子,而这个例子似乎很符合逻辑。
然后就是满篇的重用了。甚至以后的一切都是重用了。 我囫囵吞下这一切,然后带着新发现兴冲冲地奔向世界了。香蕉猴子丛林问题带着满腔的信仰和解决问题的热情,我开始构建类的层次结构然后写代码。似乎一切皆在掌控中。 我永远不会忘记我准备从已有的类继承并实现重用的那一天。那是我期待已久的时刻。 后来有了新的项目,我想起了另一个项目里我很喜欢的那个类。 没问题,重用拯救一切。我只需要把那个类拿过来用就好了。 嗯……其实……不仅是那一个类。还得把父类也拿过来。但……应该就可以了吧。 额……不对,似乎还需要父类的父类……还有……嗯,我们需要所有的祖先类。好吧好吧……搞定了。没问题。 不错。但编译不过,怎么回事?哦我知道了……这个对象还需要另一个对象。所以那个也得拿过来。没问题…… 等等……我不仅需要那个对象,还需要那个对象的父类,和父类的父类,和……包含的所有对象的所有祖先…… 唉…… Erlang 的创建者 JoeArmstrong 有句名言:
面向对象语言的问题在于,它们依赖于特定的环境。你想要个香蕉,但拿到的却是拿着香蕉的猩猩,乃至最后你拥有了整片丛林。
香蕉猴子丛林的解决方法这个问题的解决方法是,不要把类层次建得那么深。但如果继承是重用的关键,那么给继承机制添加的任何限制都会限制重用。对吧? 没错。 那我们可怜的面向对象程序员该怎么办?指望一杯三聚氰胺奶维系我们的健康吗? 答案就是:包含和委托(Contain and Delegate)。一会儿会详细解释。菱形继承问题早晚你会遇到下面这种恶心的问题,有些语言甚至根本解决不了。
大多数面向对象语言都不支持这种情况,尽管看上去似乎很符合逻辑。为什么面向对象语言支持这种情况如此困难? 来看看下面的伪代码:
ClassPoweredDevice{ } ClassScannerinheritsfromPoweredDevice{ functionstart(){ } } ClassPrinterinheritsfromPoweredDevice{ functionstart(){ } } ClassCopierinheritsfromScanner,Printer{ } 注意 Scanner 和 Printer 类都实现了名为 start 方法。 那么问题来了,Copier继承哪个start?是Scanner的还是Printer的?肯定不可能同时继承啊。菱形继承的解决解决方案很简单:不要这样做。 没错。大多数面向对象都不让你这么干。 但是,但是……要是必须这样建模该怎么办?我需要重用! 那就必须使用包含和委托。ClassPoweredDevice{ } ClassScannerinheritsfromPoweredDevice{ functionstart(){ } } ClassPrinterinheritsfromPoweredDevice{ functionstart(){ } } ClassCopier{ Scannerscanner Printerprinter functionstart(){ printer.start() } } 注意现在 Copier 类包含一个 Printer 实例和一个 Scanner 实例。然后将 start 函数委托给 Printer 类的实现。要委托给 Scanner 也很简单。 这个问题是继承这根支柱上的另一条裂缝。脆弱的基类问题好吧,那我尽量使用较浅的类层次结构,并保证里面没有环,这样就不会出现菱形继承了。 似乎一切都解决了。直到我们发现…… 我前一天工作得好好的代码今天出错了!关键是,我没有改任何代码! 嗯也许是个 bug……但等等……的确有些改动…… 但改动的不是我的代码。似乎改动来自我继承的那个类。 为什么基类的改动会破坏我的代码? 原来是这样…… 看看下面这个基类(用Java写的,但就算你不懂Java,应该也很容易看懂):importjava.util.ArrayList; publicclassArray { privateArrayList
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