编写高质量代码改善C#程序的157个建议——建议103：区分组合和继承的应用场合

Posted 2020-10-17

 

建议103：区分组合和继承的应用场合

 继承所带来的多态性虽然是面向对象的一个重要特性，但这种特性不能在所有的场合中滥用。继承应该被当做设计架构的有用补充，而不是全部。

组合不能用于多态，但组合使用的频率却要远远高于继承。

继承UML图如下：

对应的代码如下：

    abstract class Stream
    {
        //省略
    }

    class FileStream:Stream
    {
        //省略 
    }

    class MemoryStream : Stream
    {
        //省略
    }

 

 组合UML图如下：

对应代码如下：

    class Context
    {
        //省略
    }

    class CultureInfo
    {
        //省略
    }

    class Thread
    {
        private Context m_Context;
        private CultureInfo m_CultureInfo;
        //省略
    }

 

从设计的角度来看，继承代表的是“Is a”，组合代表的是“Has a”。FileStream和MemoryStream都是（Is a）Stream，而对于线程Thread来说，它拥有（Has a）线程上下文Context和区域信息CultureInfo。这是最重要的区别，任何时候，设计理念上的因素总是排在第一位。

继承不仅仅是指继承自某个类型（class），也可以指继承自某个接口（interface）。继承最大的优点就是多态，这也奠定了面向抽象编程的基础。继承提高了代码的复用性。组合显然不具备这种特性。

从语法角度来看，继承易于扩展。基类一旦扩展一个具有public、internal、protected访问修饰符的接口，所有的子类都会自动拥有其接口，组合则不能。组合要拥有任何对象的行为，必须手动编码。以Thread为例，组合要拥有CultureInfo的行为，必须首先在自身内部包含一个CultureInfo字段，如下：

    class CultureInfo
    {
        //省略
        public void OtherMethod()
        {
            
        }
    }

    class Thread
    {
        private Context m_Context;
        private CultureInfo m_CultureInfo;
        //省略

        public void OtherMethod()
        {
            m_CultureInfo.OtherMethod();
        }
    }

 

到目前为止，似乎一直在说继承的优点。事实上，继承的以上优点，正好又是它的缺点。子类天然具有基类的公开接口，而这正好破换了面向对象的“封装性”。我们显然不需要每一层的类型都具有上层的所有接口。一个类，如果其继承体系达到3层（当然，凡事都有例外，WPF体系中的控件集成体系，以Shape为例，多达7层），就可以考虑停止了。如果不停止，对调用者来说，最底层的类型会有多少公开的方法和属性呢？答案是最底层的类型会拥有所有上层类型的开放接口。随着项目的发展，组合的优势会逐渐体现出来，它良好的封装性使类型可以对外宣布：我只做一件事。

组合的另一个优势是，它可以组合多个其他类型。如果组合太多的类型，就意味着当前的类很可能做了太多的事情，它就需要拆分成两个类了。继承不具有这样的特性，在C#中，子类只能有一个基类（接口则放开这种限制，子类可以继承自多个接口）。

应当根据实际情况考虑是使用继承还是组合。一般来讲，组合更能满足大部分的应用场景。不要为了让代码看起来像“面向对象”，而滥用继承。

 

 

转自：《编写高质量代码改善C#程序的157个建议》陆敏技