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C++箴言:通过composition模拟“has-a”
2014-11-18 12:31:25 】 浏览:669
Tags:箴言 通过 composition 模拟 has-a

  composition(复合)是在 objects of one type(一个类型的对象)包含 objects of another type(另一个类型的对象)时,types(类型)之间的关系。例如:

class Address { ... }; // where someone lives
class PhoneNumber { ... };
class Person {
 public:
 ...
 private:
  std::string name; // composed object
  Address address; // ditto
  PhoneNumber voiceNumber; // ditto
  PhoneNumber faxNumber; // ditto
};

  此例之中,Person objects(对象)由 string,Address,和 PhoneNumber objects(对象)组成。在程序员中,术语 composition(复合)有很多同义词。它也可以称为 layering,containment,aggregation,和 embedding。

  《C++箴言:确保公开继承模拟“is-a”》解释了 public inheritance(公有继承)意味着 "is-a"。composition(复合)也有一个含意。实际上,他有两个含意。composition(复合)既意味着 "has-a"(有一个),又意味着 "is-implemented-in-terms-of"(是根据……实现的)。这是因为你要在你的软件中处理两个不同的 domains(领域)。你程序中的一些 objects(对象)对应你所模拟的世界里的东西,例如,people(人),vehicles(交通工具),video frames(视频画面)等等。这样的 objects(对象)是 application domain(应用领域)的部分。另外的 objects(对象)纯粹是 implementation artifacts(实现的产物),例如,buffers(缓冲区),mutexes(互斥体),search trees(搜索树)等等。这些各类 objects(对象)定义应你的软件的 implementation domain(实现领域)。当 composition(复合)发生在 application domain(应用领域)的 objects(对象)之间,它表达一个 has-a(有一个)的关系,当它发生在 implementation domain(实现领域),它表达一个 is-implemented-in-terms-of(是根据……实现的)的关系

  上面的 Person class(类)示范了 has-a(有一个)的关系。一个 Person object(对象)has a(有一个)名字,一个地址,以及语音和传真电话号码。你不能说一个人 is a(是一个)名字或一个人 is an(是一个)地址。你可以说一个人 has a(有一个)名字和 has an(有一个)地址。大多数人对此区别不难理解,所以混淆 is-a和 has-a(有一个)之间的角色的情况非常少见。

  is-a和 is-implemented-in-terms-of(是根据……实现的)之间的区别稍微有些棘手。例如,假设你需要一个类的模板来表现相当小的 objects(对象)的 sets,也就是说,排除重复的集合。因为 reuse(复用)是一件受人欢迎的事情,你的第一个直觉就是使用标准库中的 set template(模板)。当你能使用已经被写好的东西时,为什么还要写一个新的 template(模板)呢?



  不幸的是,set 的典型实现导致每个元素三个指针的开销。这是因为 sets 通常被作为 balanced search trees(平衡搜索树)来实现,这允许它们保证 logarithmic-time(对数时间)的 lookups(查找),insertions(插入)和 erasures(删除)。当速度比空间更重要的时候,这是一个合理的设计,但是当空间比速度更重要时,对你的程序来说就有问题了。因而,对你来说,标准库的 set 为你提供了不合理的交易。看起来你终究还是要写你自己的 template(模板)。

  reuse(复用)依然是一件受人欢迎的事情。作为 data structure(数据结构)的专家,你知道实现 sets 的诸多选择,其中一种是使用 linked lists(线性链表)。你也知道标准的 C++ 库中有一个 list template(模板),所以你决定(复)用它。

  具体地说,你决定让你的新的 Set template(模板)从 list 继承。也就是说,Set 将从 list 继承。毕竟,在你的实现中,一个 Set object(对象)实际上就是一个 list object(对象)。于是,你就像这样声明你的 Set template(模板):

template // the wrong way to use list for Set
class Set: public std::list { ... };


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