Vererbung ist ein sehr mächtiger Machanismus für die Wiederverwendung von Code. Muss aber richtig eingesetzt werden. Ich würde sagen, dass die Vererbung korrekt verwendet wird, wenn die Unterklasse auch ein Subtyp der übergeordneten Klasse ist. Wie oben erwähnt, ist das Liskov-Substitutionsprinzip hier der entscheidende Punkt.
Unterklasse ist nicht dasselbe wie Untertyp. Sie können Unterklassen erstellen, die keine Untertypen sind (und in diesem Fall sollten Sie Komposition verwenden). Um zu verstehen, was ein Subtyp ist, erklären wir zunächst, was ein Typ ist.
Wenn wir sagen, dass die Zahl 5 vom Typ Integer ist, geben wir an, dass 5 zu einer Reihe möglicher Werte gehört (siehe als Beispiel die möglichen Werte für die primitiven Java-Typen). Wir geben auch an, dass es eine gültige Reihe von Methoden gibt, die ich für den Wert wie Addition und Subtraktion ausführen kann. Und schließlich geben wir an, dass es eine Reihe von Eigenschaften gibt, die immer erfüllt sind. Wenn ich beispielsweise die Werte 3 und 5 addiere, erhalte ich 8.
Um ein weiteres Beispiel zu nennen, denken Sie an die abstrakten Datentypen, Satz von Ganzzahlen und Liste von Ganzzahlen. Die Werte, die sie enthalten können, sind auf Ganzzahlen beschränkt. Beide unterstützen eine Reihe von Methoden wie add (newValue) und size (). Und beide haben unterschiedliche Eigenschaften (klasseninvariant). Sets erlaubt keine Duplikate, während List Duplikate zulässt (natürlich gibt es andere Eigenschaften, die beide erfüllen).
Der Subtyp ist auch ein Typ, der eine Beziehung zu einem anderen Typ hat, der als übergeordneter Typ (oder Supertyp) bezeichnet wird. Der Subtyp muss den Merkmalen (Werten, Methoden und Eigenschaften) des übergeordneten Typs entsprechen. Die Beziehung bedeutet, dass der Supertyp in jedem Kontext, in dem er erwartet wird, durch einen Subtyp ersetzt werden kann, ohne das Verhalten der Ausführung zu beeinflussen. Schauen wir uns einen Code an, um zu veranschaulichen, was ich sage. Angenommen, ich schreibe eine Liste von ganzen Zahlen (in einer Art Pseudosprache):
class List {
data = new Array();
Integer size() {
return data.length;
}
add(Integer anInteger) {
data[data.length] = anInteger;
}
}
Dann schreibe ich die Menge der ganzen Zahlen als Unterklasse der Liste der ganzen Zahlen:
class Set, inheriting from: List {
add(Integer anInteger) {
if (data.notContains(anInteger)) {
super.add(anInteger);
}
}
}
Unsere Set of Integers-Klasse ist eine Unterklasse von List of Integers, jedoch kein Subtyp, da sie nicht alle Funktionen der List-Klasse erfüllt. Die Werte und die Signatur der Methoden sind erfüllt, die Eigenschaften jedoch nicht. Das Verhalten der Methode add (Integer) wurde deutlich geändert, wobei die Eigenschaften des übergeordneten Typs nicht beibehalten wurden. Denken Sie aus der Sicht des Kunden Ihrer Klassen. Sie erhalten möglicherweise eine Reihe von Ganzzahlen, für die eine Liste von Ganzzahlen erwartet wird. Der Client möchte möglicherweise einen Wert hinzufügen und diesen Wert zur Liste hinzufügen, auch wenn dieser Wert bereits in der Liste vorhanden ist. Aber sie wird dieses Verhalten nicht bekommen, wenn der Wert existiert. Eine große Überraschung für sie!
Dies ist ein klassisches Beispiel für eine missbräuchliche Verwendung der Vererbung. Verwenden Sie in diesem Fall die Komposition.
(Ein Fragment aus: Vererbung richtig verwenden ).