几何形式的多态性

Question

我正在开发一个小型绘图应用程序，可以拖放一些“复杂”形式的库。

当我从一群其他人那里扩展出大量的物体层次时，我总是怀疑。特别是，我并不总是知道什么是最佳实践，为纯代码压缩目的扩展对象，或者仅在语义上有意义时扩展对象。

这里有一个简单的例子。我有一个带有一个属性的方形对象：edge。然后是一个矩形和许多其他形状。矩形是否应该从正方形延伸，因为它只是添加参数？或者我应该反过来因为square是数学中矩形的特化？两种方式似乎都存在问题。

Answer 1

请注意，扩展意味着是关系。在你的情况下，制作矩形扩展正方形就像是说“矩形是正方形”（就几何而言，它不是必然的）。因此，对于我来说，制作正方形扩展矩形更有意义，因为“正方形是矩形”更正确。

一般来说，如果你计划包含“许多其他形状”，似乎在方形或矩形中具有“边缘”属性是很奇怪的。我会建议一个 Polygon 类，它包含一组边，然后是矩形或四边形类，它扩展了Polygon，然后可能是 Square 或 Regular四边形类扩展了它。

Answer 2

乔纳森的答案是最正确的，但考虑只是让一切都变成一个简单的Shape : Polygon关系。从矩形中获取Square有什么收获（如果你确实甚至需要一个Square）？如果没有什么可以获得的，那么就不要这样做。这应该是OOP的第一原则。巨大的类层次结构难以维护，因此您的第一步是确定是否需要这样做。

此外，您似乎对继承的含义感到困惑。继承不仅仅是拥有比父类更多参数或方法的质量，而是根据域规则成为该类的子集的质量。大多数时候会有其他属性，但并非总是如此。就像乔纳森所说，一个矩形在现实生活中不是一个正方形，因此它不能从Square类派生出来。

在您的矩形和方形示例中，您似乎坚持认为Square只有一个参数edge，但是它使width和length同时保持不变参数，每个都相等？在这种情况下，您可以声明正方形是一个矩形，强制执行相等长度和宽度的规则。这种方式很简单，并且不违反OO。

Answer 3

即使是非常简单的例子，将继承视为“依存”关系也会失效。

Square是一个矩形？

正如您在问题中指出的那样，正方形看起来像是一种特殊的矩形。这个事实表明矩形应该从正方形继承。但是，请考虑以下代码： -

foo( Rectangle r )
{
  r.setWidth( 5 );
  r.setHeight( 10 );
  print( r.getWidth() );
}

根据您是否传入Rectangle或Square的实例，答案会有所不同。 Square无法取代Rectangle。从某种意义上说，square不是一个矩形。向子类添加约束会破坏Liskov Substitution Principle。当子类具有父类中不存在的额外约束时，继承不适合。

矩形是方形？

所以也许Rectangle延伸Square？它就像一个具有额外特殊功能的正方形myWidth可能与myHeight不同？

继承的成员变量myEdgeLength会变成什么？这是多余的，任何使用它可能是一个错误。

程序员出现并向getPerimeter()添加Square方法。因此，Rectangle继承了这一点。它会给出错误的答案。继承没有帮助。

代表

我建议继承在这里根本没用。 Square应该在内部使用矩形。在构造Square时，它会创建自己的Rectangle内部表示，并将其放在成员变量中。

当setEdgeLength被调用时，它会调用myRectangle.setWidth( x )和myRectangle.setHeigth( x )。调用getArea（）时，它会委托给myRectangle.getArea。

也可以委派许多其他功能。例如：containsPoint，getPerimiter，重叠等

令人遗憾的是，语言需要样板来进行委派。