C++中的继承和组合区别使用

C++中的继承和组合区别使用

C++的“继承”特性可以提高程序的可复用性。正因为“继承”太有用、太容易用，才要防止乱用“继承”。我们要给“继承”立一些使用规则：

　　一、如果类A 和类B 毫不相关，不可以为了使B 的功能更多些而让B 继承A 的功能。

　　不要觉得“不吃白不吃”，让一个好端端的健壮青年无缘无故地吃人参补身体。

　　二、如果类B 有必要使用A 的功能，则要分两种情况考虑：

（1）若在逻辑上B 是A 的“一种”（a kind of ），则允许B 继承A 的功能。如男人（Man）是人（Human）的一种，男孩（Boy）是男人的一种。那么类Man 可以从类Human 派生，类Boy 可以从类Man 派生。示例程序如下：

class Human
{
　　…
};
class Man : public Human
{
　　…
};
class Boy : public Man
{
　　…
};

（2）若在逻辑上A 是B 的“一部分”（a part of），则不允许B 继承A 的功能，而是要用A和其它东西组合出B。例如眼（Eye）、鼻（Nose）、口（Mouth）、耳（Ear）是头（Head）的一部分，所以类Head 应该由类Eye、Nose、Mouth、Ear 组合而成，不是派生而成。示例程序如下：

class Eye
{
public:
　　void Look(void);
};
class Nose
{
public:
　　void Smell(void);
};
class Mouth
{
public:
　　void Eat(void);
};
class Ear
{
public:
　　void Listen(void);
};
// 正确的设计，冗长的程序
class Head
{
public:
　　void Look(void) { m_eye.Look(); }
　　void Smell(void) { m_nose.Smell(); }
　　void Eat(void) { m_mouth.Eat(); }
　　void Listen(void) { m_ear.Listen(); }
private:
　　Eye m_eye;
　　Nose m_nose;
　　Mouth m_mouth;
Ear m_ear;
};

　　如果允许Head 从Eye、Nose、Mouth、Ear 派生而成，那么Head 将自动具有Look、Smell、Eat、Listen 这些功能：

// 错误的设计
class Head : public Eye, public Nose, public Mouth, public Ear
{
};

上述程序十分简短并且运行正确，但是这种设计却是错误的。这就开头所说的很多程序员经不起“继承”的诱惑而犯下设计错误。

概述：is-a(是一个)和has-a(有一个)表示不同的逻辑，所以有着不同的表达方式：前者继承，后者组合。优先使用组合。

继承，在逻辑上表达的是“is-a(是一个)”的关系。比如老师是人，学生也是人，所以老师和学生可以从人派生。但是，总有例外，比如在OO界著名的“鸵鸟不是鸟”和“圆不是椭圆”的问题。这样的问题说明了程序设计和现实世界之间的逻辑差异。

因此，较为严格的继承规则应当是：若在逻辑上B是一种A，并且A的所有功能和属性对B而言都有意义，则允许B继承自A。

继承易于修改或扩展那些被复用的实现。但它的这种“白盒复用”却容易破坏封装性，因为这会将父类的实现细节暴露给子类。当父类的实现更改时，子类也不得不随之更改。所以，从父类继承来的实现将不能在运行期间进行改变。

组合，在逻辑上表达的是“has-a(有一个)”的关系。比如眼、鼻、口、耳是头的一部分。

组合属于“黑盒复用”，被包含对象的内部细节对外是不可见的。所以，它的封装性比价好，实现上的相互依赖性比较小。并且可以通过获取指向其他的具有相同类型的对象引用，在运行期间动态地定义组合。而其缺点就是致使系统中的对象过多。

优先使用组合。

一只公鸡使劲地追打一只刚下了蛋的母鸡，你知道为什么吗？

因为母鸡下了鸭蛋。