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2022/04/28阅读:16主题:默认主题

JavaScript中的继承和组合

继承与组合都是面向对象中代码复用的方式,了解各自有什么特点,可以让我们写出更简洁的代码,设计出更好的代码架构。

这是一篇翻译文章,作者是serhiirubets

“我应该怎么使用继承和组合”这是一个常见的问题,不仅是JavaScript相关,但是本篇我们只讨论JavaScript相关的内容和示例。

如果你不知道什么是组合继承,我强烈推荐你去查看相关内容,因为本文的主要讲的就是怎么使用和如何选择它们,但是为了确定我们在一个频道,让我们先了解一下组合和继承吧。

继承是面向对象编程核心概念之一,可以帮助我们避免代码重复。主要的思想是我们可以创建一个包含逻辑的基类,可以被子类重用。我们来看个示例:

class Element {
  remove() {}
  setStyles() {}
}
class Form extends Element {}
class Button extends Element {}

我们创建了一个基类“Element”,子类会继承Element中的通用逻辑。

继承存在is-a关系:Form是一个Element, Button也是一个Element

组合:和继承不同,组合使用的是has-a关系,将不同的关系收集到一起。

class Car {
  constructor(engine, transmission) {
    this.engine = engine;
    this.transmission = transmission;
  }
}
class Engine {
  constructor(type) {
    this.type = type;
  }
}
class Transmission {
  constructor(type) {
    this.type = type;
  }
}
const petrolEngine = new Engine('petrol');
const automaticTransmission = new Engine('automatic');
const passengerCar = new Car(petrolEngine, automaticTransmission) ;

我们创建了使用EngineTransmission创建了Car,我们不能说Engine是一个Car,但是可以说Car包含Engine。希望上面的例子可以帮助你理解什么是继承,什么是组合

我们再来看两个不同的示例,对比一下使用类的方法实现和函数方法实现有什么区别。

想象一下,我们正在使用文件系统,想实现读取、写入和删除的功能。我们可以创建一个类:

class FileService {
  constructor(filename) {
      this.filename = filename;
  } 
  read() {}
  write() {}
  remove() {}
}

目前可以满足我们想要的功能,之后我们可能想加入权限控制,一些用户只有读取权限,其他人可能有写入权限。我们应该怎么办?一个解决方案是我们可以把方法划分为不同的类:

class FileService {
  constructor(filename) {
    this.filename = filename;
  }
}
class FileReader extends FileService {
  read() {}
}
class FileWriter extends FileService {
  write() {}
}
class FileRemover extends FileService {
  remove() {}
}

现在每个用户可以使用其需要的权限,但是还有一个问题,如果我们需要给一些人同时分配读取和写入权限,应该怎么办?同时分配读取和删除权限怎么办?使用当前的实现,我们做不到,应该怎么解决?

第一个想到的方案可能是:为读取和写入创建一个类,为读取和删除创建一个类。

class FileReaderAndWriter extends FileService {
  read() {}
  write() {}
}
class FileReaderAndRemover extends FileService {
  read() {}
  remove() {}
}

按照这种做法,我们可能还需要以下类: FileReader, FileWriter, FileRemove, FileReaderAndWriter, FileReaderAndRemover。

这不是一个好的实现方式:第一,我们可能不仅有3种,而是10、20种方法,还需要在他们之间有大量的组合。第二是我们的类中存在重复的逻辑,FileReader类包含读取方法,FileReaderAndWriter也包含同样的代码。

这不是一个很好的解决方案,还有其他的实现方法吗?多重继承?JavaScript中没有这个特性,而且也不是很好的方案:A类继承了B类,B类可能继承了其他类...,这样的设计会非常混乱,不是一个良好的代码架构。

怎么解决呢?一个合理的方法是使用组合:我们把方法拆分为单独的函数工厂。

function createReader({
 return {
  read() {
   console.log(this.filename)
  }
 }
}
function createWriter({
 return {
  write() {
   console.log(this.filename)
  }
 }
}

上面的示例中,我们有两个函数创建了可以读取和写入的对象。现在就可以在任何我们地方使用它们,也可以将它们进行组合:

class FileService {
    constructor(filename) {
        this.filename = filename ;
    }
}
function createReadFileService (filename {
    const file = new FileService(filename);
    return {
        ...file,
        ...createReader()
    }
}
function createWriteFileService (filename{
    const file = new FileService(filename);
    return {
        ...file,
        ...createWriter(),
    }
}

上面的例子中,我们创建了读取和写入服务,如果我们想组合不同的权限:读取、写入和删除,我们可以很容易的做到:

function createReadAndWriteFileService (filename{
    const file = new FileService(filename);
}
return {
    ...file,
    ...createReader(),
    ...createWriter()
}

const fileForReadAndWriter = createReadAndWriteFileService('test');
fileForReadAndWriter.read();
fileForReadAndWriter.write();

如果我们有5、10、20种方法,我们可以按照我们想要的方式进行组合,不会有重复的代码问题,也没有令人困惑的代码架构。

我们再来看一个使用函数的例子,假设我们有很多员工,有出租车司机、健身教练和司机:

function createDriver(name{
    return {
        name,
        canDrivetrue,   
    }
}
function createManager(name{
    return {
        name,
        canManagetrue
    }
}
function createSportCoach(name{
    return {
        name,
        canSporttrue
    }
}

看起来没有问题,但是假设有一些员工白天当健身教练,晚上去跑出租,我们应该怎么调整呢?

function createDriverAndSportCoach(name{
    return {
        name,
        canSporttrue,
        canDrivertrue
    }
}

可以实现,但是和第一个例子一样,如果我们有多种类型混合,就会产生大量重复的代码。我们可以通过组合来进行重构:

function createEmployee(name,age{
    return {
        name,
        age
    }
}
function createDriver({
    return {
        canDrivetrue
    }
}
function createManager({
    return {
        canManagetrue
    }
}
function createSportCoach({
    return {
        canSporttrue
    }
}

现在我们可以根据需要组合所有工作类型,没有重复代码,也更容易理解:

const driver = {
    ...createEmployee('Alex'20),
    ...createDriver()
}
const manager = {
    ...createEmployee('Max'25),
    ...createManager()
}
const sportCoach = {
    ...createEmployee('Bob'23),
    ...createSportCoach()
}
const sportCoachAndDriver = {
    ...createEmployee('Robert'27) ,
    ...createDriver(),
    ...createSportCoach() 
}

希望你现在已经可以理解继承组合之间的区别,一般来说,继承可以用于is-a关系,组合可以用于has-a

但在实践中,继承有时候并不是一个好的解决方法:就像示例中,司机是员工(is-a关系),经理也是员工,如果我们需要把不同的部分进行混合,组合确实比继承更合适。

最后我想强调的是:继承组合都是很好实现,但是你应该正确的使用他们。一些场景组合可能更合适,反之亦然。

当然,我们可以将继承组合结合在一起,比如我们有is-a关系,但想添加不同的值或方法:我们可以创建一些基类,为实例提供所有通用功能,然后使用组合来添加其他特定功能。

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标签:

JavaScript

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