JavaScript中的继承和组合

简介: 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。


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](https://hackernoon.com/u/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*或*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`Engine`和`Transmission`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。


假设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,

       canDrive: true,  

   }

}

function createManager(name) {

   return {

       name,

       canManage: true

   }

}

function createSportCoach(name) {

   return {

       name,

       canSport: true

   }

}

```


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,

       canSport: true,

       canDriver: true

   }

}

```


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 {

       canDrive: true

   }

}

function createManager() {

   return {

       canManage: true

   }

}

function createSportCoach() {

   return {

       canSport: true

   }

}

```


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*和*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**和**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**和**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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