Sollte ich in diesem Szenario Komposition oder Vererbung bevorzugen?

Betrachten Sie eine Schnittstelle:

interface IWaveGenerator
{
    SoundWave GenerateWave(double frequency, double lengthInSeconds);
}

Diese Schnittstelle wird von einer Reihe von Klassen implementiert, die Wellen unterschiedlicher Form erzeugen (z. B. SineWaveGeneratorund SquareWaveGenerator).

Ich möchte eine Klasse implementieren, die SoundWavebasierend auf Musikdaten und nicht auf Rohtondaten generiert . Es würde den Namen einer Note und eine Länge in Beats (nicht Sekunden) erhalten und die IWaveGeneratorFunktionalität intern verwenden , um eine SoundWaveentsprechende Note zu erstellen .

Die Frage ist, sollte das eine NoteGeneratorenthalten IWaveGeneratoroder sollte es von einer IWaveGeneratorImplementierung erben ?

Ich neige aus zwei Gründen zur Komposition:

1- Es erlaubt mir , jeden zu injizieren , IWaveGeneratorum die NoteGeneratordynamisch. Auch ich brauche nur eine NoteGeneratorKlasse, statt SineNoteGenerator, SquareNoteGeneratorusw.

2- Es ist nicht erforderlich NoteGenerator, die durch definierte untergeordnete Schnittstelle freizulegen IWaveGenerator.

Allerdings poste ich diese Frage, um andere Meinungen dazu zu hören, vielleicht Punkte, an die ich nicht gedacht habe.

Übrigens: Ich würde sagen, es NoteGenerator ist konzeptionell ein, IWaveGeneratorweil es SoundWaves erzeugt .

Damit kann ich jeden IWaveGenerator dynamisch in den NoteGenerator einfügen. Außerdem benötige ich nur eine NoteGenerator-Klasse anstelle von SineNoteGenerator , SquareNoteGenerator usw.

Das ist ein klares Zeichen, dass es besser wäre, hier Komposition zu verwenden und nicht von SineGeneratoroder SquareGeneratoroder (schlimmer) von beiden zu erben . Trotzdem ist es sinnvoll, einen NoteGenerator direkt von einem zu erben, IWaveGeneratorwenn Sie diesen ein wenig ändern.

Das eigentliche Problem hier ist, dass es wahrscheinlich sinnvoll ist, NoteGeneratormit einer Methode wie zu haben

SoundWave GenerateWave(string noteName, double noOfBeats, IWaveGenerator waveGenerator);

aber nicht mit einer Methode

SoundWave GenerateWave(double frequency, double lengthInSeconds);

weil diese Schnittstelle zu spezifisch ist. Sie möchten, dass IWaveGenerators Objekte sind, die SoundWaves erzeugen , aber derzeit drückt Ihre Schnittstelle aus, dass IWaveGenerators Objekte sind, die SoundWaves ausschließlich aus Häufigkeit und Länge erzeugen . Entwerfen Sie eine solche Schnittstelle besser auf diese Weise

interface IWaveGenerator
{
    SoundWave GenerateWave();
}

und übergeben Sie Parameter wie frequencyoder lengthInSecondsoder einen völlig anderen Parametersatz durch die Konstruktoren von a SineWaveGenerator, a SquareGeneratoroder einem anderen Generator, an den Sie denken. Auf diese Weise können Sie andere Arten von IWaveGenerators mit völlig anderen Konstruktionsparametern erstellen . Vielleicht möchten Sie einen Rechteckwellengenerator hinzufügen, der eine Frequenz und zwei Längenparameter benötigt, oder so ähnlich, vielleicht möchten Sie als nächstes einen Dreieckwellengenerator hinzufügen, ebenfalls mit mindestens drei Parametern. Oder ein NoteGenerator, mit Konstruktorparameter noteName, noOfBeatsund waveGenerator.

Die allgemeine Lösung besteht darin, die Eingabeparameter von der Ausgabefunktion zu entkoppeln und nur die Ausgabefunktion zu einem Teil der Schnittstelle zu machen.

Ob NoteGenerator "konzeptionell" ein IWaveGenerator ist oder nicht, spielt keine Rolle.

Sie sollten nur dann von einer Schnittstelle erben, wenn Sie genau diese Schnittstelle gemäß dem Liskov-Substitutionsprinzip implementieren möchten, dh mit der richtigen Semantik sowie der richtigen Syntax.

Es hört sich so an, als ob Ihr NoteGenerator syntaktisch dieselbe Schnittstelle hat, aber seine Semantik (in diesem Fall die Bedeutung der verwendeten Parameter) ist sehr unterschiedlich, sodass die Verwendung der Vererbung in diesem Fall sehr irreführend und möglicherweise fehleranfällig wäre. Sie bevorzugen hier die Komposition.

2- NoteGenerator muss die von IWaveGenerator definierte untergeordnete Schnittstelle nicht verfügbar machen.

Klingt so, als wäre NoteGeneratores kein WaveGenerator, sollte daher die Schnittstelle nicht implementieren.

Zusammensetzung ist die richtige Wahl.

Sie haben ein solides Argument für die Komposition. Möglicherweise müssen Sie auch die Vererbung hinzufügen. Sie können dies anhand des aufrufenden Codes feststellen. Wenn Sie einen NoteGeneratorin vorhandenen Aufrufcode verwenden möchten, der einen erwartet IWaveGenerator, müssen Sie die Schnittstelle implementieren. Sie suchen nach einem Bedürfnis nach Substituierbarkeit. Ob es konzeptionell ein Wellengenerator ist, ist nebensächlich.

Es ist in Ordnung NoteGenerator, die Schnittstelle zu implementieren und NoteGeneratoreine interne Implementierung zu haben, die (nach Zusammensetzung) auf eine andere verweist IWaveGenerator.

Im Allgemeinen führt die Komposition zu einem besser wartbaren (dh lesbaren) Code, da Sie keine Komplexität von Überschreibungen haben, über die Sie nachdenken müssen. Ihre Beobachtung über die Klassenmatrix, die Sie bei der Verwendung der Vererbung haben würden, ist ebenfalls zutreffend und kann wahrscheinlich als Codegeruch angesehen werden, der auf die Komposition hinweist.

Vererbung wird besser verwendet, wenn Sie eine Implementierung haben, die Sie spezialisieren oder anpassen möchten, was hier nicht der Fall zu sein scheint: Sie müssen nur die Schnittstelle verwenden.