简述


我会在这篇这一系列文章中谈谈面向对象思想的几个部分,并且给出对应的解决方案,这些解决方案有些是用面向过程的思路解决的,有些也还是停留在面向对象中。到最后我会给大家一个比较,然后给出结论。




上下文规范


在进一步地讨论这些概念之前,我需要跟大家达成一个表达上的共识,我会采用下面的语法来表达对象相关的信息:

所有的大写字母都是类或对象,小写字母表示属性或方法。

FOO:{ isLoading, _data, render(), _switch() }   这表示一个FOO对象,isLoading、_data是它的属性,render()、_switch()是它的方法,加下划线表示私有。

A -> B                                          这表示从A派生出了B,A是父类。

A -> B:{ [a, b, c(), d()], e, f() }             []里面是父类的东西,e、f()是派生类的东西

B:{ [ A ], e, f() }                             省略了对父类的描述,用类名A代替,其他同上

B:{ [ A ], e, f(), @c() }                       省略了对父类的描述,函数前加@表示重载了父类的方法。

B:{ [ A,D ], e, f() }                           多继承,B继承了A和D

B<protocol>                                     符合某个protocol接口的对象。

<protocol>:{foo(), bar}                         protocol这个接口中包含foo()这个方法,bar这个属性。

foo(A, int)                                     foo这个函数,接收A类和int类型作为参数。




来,我们谈谈对象


面向对象思想三大支柱:继承、封装、多态。这篇文章说的是继承。当然面向对象和面向过程都会有好有坏,但是做决定的时候,更多地还是去权衡值得不值得放弃。关于这样的立场问题,我都会给出非常明确的倾向,不会跟你们打太极。
如果说这个也好那个也好,那还发表毛个观点,那叫没有观点。




继承


继承从代码复用的角度来说,特别好用,也特别容易被滥用和被错用。不恰当地使用继承导致的最大的一个缺陷特征就是高耦合
在这里我要补充一点,耦合是一个特征,虽然大部分情况是缺陷的特征,但是当耦合成为需求的时候,耦合就不是缺陷了。耦合成为需求的例子在后面会提到。
我们来看下面这个场景:




有一天,产品经理Yuki说:

我们不光首页要有一个搜索框,在进去的这个页面,也要有一个搜索框,只不过这个搜索框要多一些功能,它是可以即时给用户搜索提示的。


Casa接到这个任务,他研究了一下代码,说:OK,没问题~
Casa知道代码里已经有了一个现成的搜索框,Casa立刻从HOME_SEARCH_BAR派生出PAGE_SEARCH_BAR
嗯,目前事情进展到这里还不错:

HOME_SEARCH_BAR:{textField, search(), init()}
PAGE_SEARCH_BAR:{ [ HOME_SEARCH_BAR ], overlay, prompt() }




过了几天,产品经理Yuki要求:

用户收藏的东西太多了,我们的app需要有一个本地搜索的功能。


Casa轻松通过方法覆盖摆平了这事儿:

HOME_SEARCH_BAR:{textField, search()}
PAGE_SEARCH_BAR:{ [ HOME_SEARCH_BAR ], overlay, prompt() }
LOCAL_SEARCH_BAR:{ [ HOME_SEARCH_BAR ], @search() }




app上线一段时间之后,UED不知哪根筋搭错了,决定要修改搜索框的UI,UED跟Casa说:

把HOME_SEARCH_BAR的样式改成这样吧,里面PAGE_SEARCH_BAR还是老样子就OK。


Casa表示这个看似简单的修改其实很蛋碎,HOME_SEARCH_BAR的样式一改,PAGE_SEARCH_BARLOCAL_SEARCH_BAR都会改变,怎么办呢? 与其每个手工修一遍,Casa不得已只能给HOME_SEARCH_BAR添加了一个函数:initWithStyle()

    HOME_SEARCH_BAR:{ textField, search(), init(), initWithStyle() }
    PAGE_SEARCH_BAR:{ [ HOME_SEARCH_BAR ], overlay, prompt() }
    LOCAL_SEARCH_BAR:{ [ HOME_SEARCH_BAR ], @search() }

于是代码里面就出现了各种init()和initWithStyle()混用的情况。


无所谓了,先把需求应付过去再说。

Casa这么想。




有一天,另外一个team的leader来对Casa抱怨:

搞什么玩意儿?为毛我要把LOCAL_SEARCH_BAR独立出来还特么连带着把那么多文件都弄出来?我就只是想要个本地搜索的功能而已!!

这是因为LOCAL_SEARCH_BAR依赖于它的父类HOME_SEARCH_BAR,然而HOME_SEARCH_BAR本身也带着API相关的对象,同时还有数据解析的对象。 也就是说,要想把LOCAL_SEARCH_BAR移植给另外一个TEAM,拔出萝卜带出泥,差不多整个Networking框架都要移植过去。 嗯,Casa又要为了解耦开始一个不眠之夜了~




以上是典型的错误使用继承的案例,虽然继承是代码复用的一种方案,但是使用继承仍然是需要好好甄别代码复用的方式的,不是所有场景的代码复用都适用于继承。

继承是紧耦合的一种模式,主要的体现就在于牵一发动全身。

  • 第一种类型的问题是改了一处,到处都要改,但解决方案还算方便,多添加一个特定的函数(initWithStyle())就好了。只是代码里面难看一点。
  • 第二种类型的问题是代码复用的时候,要跟着把父类以及父类所有的相关依赖也复制过去,高耦合在复用的时候造成了冗余。




对于这样的问题,业界其实早就给出了解决方案:用组合替代继承。将Textfield和search模块拆开,然后通过定义好的接口进行交互,一般来说可以选择Delegate模式来交互。


解决方案:

   <search_protocol>:{search()}

   SEARCH_LOGIC<search_protocol>

   SEARCH_BAR:{textField, SEARCH_LOGIC<search_protocol>}

   HOME_SEARCH_BAR:{SearchBar1, SearchLogic1}
   PAGE_SEARCH_BAR:{SearchBar2, SearchLogic1}
   LOCAL_SEARCH_BAR:{SearchBar2, SearchLogic2}


这样一来,搜索框和搜索逻辑分别形成了两个不同的组件,分别在HOME_SEARCH_BAR, PAGE_SEARCH_BAR, LOCAL_SEARCH_BAR中以不同的形态组合而成。 textFieldSEARCH_LOGIC<search_protocol>之间通过delegate的模式进行数据交互。 这样就解决了上面提到的两种类型的问题。 大部分我们通过代码复用来选择继承的情况,其实都是变成组合比较好。 因此我在团队中一直在推动使用组合来代替继承的方案。 那么什么时候继承才有用呢?

纠结了一下,貌似实在是没什么地方非要用继承不可的。但事实上使用继承,我们得要分清楚层次,使用继承其实是如何给一类对象划分层次的问题。在正确的继承方式中,父类应当扮演的是底层的角色,子类是上层的业务。举两个例子:


Object -> Model
Object -> View
Object -> Controller

ApiManager -> DetailManager
ApiManager -> ListManager
ApiManager -> CityManager




这里是有非常明确的层次关系的,我在这里也顺便提一下使用继承的3大要点:



父类只是给子类提供服务,并不涉及子类的业务逻辑

    Object并不影响Model, View, Controller的执行逻辑和业务  
    Object为子类提供基础服务,例如内存计数等

    ApiManager并不影响其他的Manager  
    ApiManager只是给派生的Manager提供服务而已,ApiManager做的只会是份内的是,对于子类做的事情不参与。



层级关系明显,功能划分清晰,父类和子类各做各的。

    Object并不参与MVC的管理中,那些都只是各自派生类自己要处理的事情

    DetailManager, ListManager, CityManager都只是处理各自业务的对象  
    ApiManager并不应该涉足对应的业务。



父类的所有变化,都需要在子类中体现,也就是说此时耦合已经成为需求

    Object对类的描述,对内存引用的计数方式等,都是普遍影响派生类的。  
    ApiManager中对于网络请求的发起,网络状态的判断,是所有派生类都需要的。  
    此时,牵一发动全身就已经成为了需求,是适用继承的




此时我们回过头来看为什么HOME_SEARCH_BAR,PAGE_SEARCH_BAR,LOCAL_SEARCH_BAR采用继承的方案是不恰当的:

  • 他们的父类是HOME_SEARCH_BAR,父类不只提供了服务,也在一定程度上影响了子类的业务逻辑。派生出的子类也是为了要做搜索,虽然搜索的逻辑不同,但是互相涉及到搜索这一块业务了。


  • 子类做搜索,父类也做搜索,虽然处理逻辑不同,但是这是同一个业务,与父类在业务上的联系密切。在层级关系上,HOME_SEARCH_BAR和其派生出的LOCAL_SEARCH_BAR, PAGE_SEARCH_BAR其实是并列关系,并不是上下层级关系。


  • 由于这里所谓的父类和子类其实是并列关系而不是父子关系,且并没有需要耦合的需求,相反,每个派生子类其实都不希望跟父类有耦合,此时耦合不是需求,是缺陷。




总结

可见,代码复用也是分类别的,如果当初只是出于代码复用的目的而不区分类别和场景,就采用继承是不恰当的。我们应当考虑以上3点要素看是否符合,才能决定是否使用继承。就目前大多数的开发任务来看,继承出现的场景不多,主要还是代码复用的场景比较多,然而通过组合去进行代码复用显得要比继承麻烦一些,因为组合要求你有更强的抽象能力,继承则比较符合直觉。然而从未来可能产生的需求变化和维护成本来看,使用组合其实是很值得的。另外,当你发现你的继承超过2层的时候,你就要好好考虑是否这个继承的方案了,第三层继承正是滥用的开端。确定有必要之后,再进行更多层次的继承。

所以我的态度是:万不得已不要用继承,优先考虑组合






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