【IT168 技术文章】

    示例

    这是一个会议管理系统。用来管理各种各样的会议参与者信息。数据库里面有个表Participants，里面的每条记录表示一个参会者。因为经常会发生用户误删掉某个参会者的信息。所以现在，用户删除时，并不会真的删除那参会者的信息，而只是将该记录的删除标记设为true。24小时以后，系统会自动将这条记录删除。但是在这24小时以内，如果用户改变主意了，系统还可以将这条记录还原，将删除标记设置为false。

    请认真的读下面的代码：

    public class DBTable {

    protected Connection conn;

    protected tableName; public DBTable(String tableName) {

    this.tableName = tableName;

    this.conn = ...;

    }

    public void clear() {

    PreparedStatement st = conn.prepareStatement

    ("DELETE FROM "+tableName);

    try {

    st.executeUpdate();

    }finally{

    st.close();

    }

    }

    public int getCount() {

    PreparedStatement st = conn.prepareStatement

    ("SELECT COUNT(*) FROM"+tableName);

    try {

    ResultSet rs = st.executeQuery();

    rs.next();

    return rs.getInt(1);

    }finally

    { st.close();

    }

    }

    }

    public class ParticipantsInDB extends DBTable {

    public ParticipantsInDB() {

    super("participants");

    }

    public void addParticipant(Participant part) {

    ...

    }

    public void deleteParticipant(String participantId) {

    setDeleteFlag(participantId, true);

    }

    public void restoreParticipant(String participantId) {

    setDeleteFlag(participantId, false);

    }

    private void setDeleteFlag(String participantId, boolean b) {

    ...

    }

    public void reallyDelete() {

    PreparedStatement st = conn.prepareStatement

    ( "DELETE FROM "+ tableName+ " WHERE deleteFlag=true");

    try {

    st.executeUpdate();

    }finally{

    st.close();

    }

    }

    public int countParticipants() {

    PreparedStatement st = conn.prepareStatement

    ( "SELECT COUNT(*) FROM "+ tableName+ " WHERE deleteFlag=false");

    try {

    ResultSet rs = st.executeQuery();

    rs.next();

    return rs.getInt(1);

    }finally{

    st.close();

    }

    }

    }

    注意到，countParticipants这个方法只计算那些deleteFlags为false的记录。也就是，被删除的那些参会者不被计算在内。

    上面的代码看起来还不错，但却有一个很严重的问题。什么问题？先看看下面的代码：

    ParticipantsInDB partsInDB = ...;

    Participant kent = new Participant(...);

    Participant paul = new Participant(...);

    partsInDB.clear(); partsInDB.addParticipant(kent);

    partsInDB.addParticipant(paul);

    partsInDB.deleteParticipant(kent.getId());

    System.out.println("There are "+partsInDB.getCount()+ "participants");

    最后一行代码，会打印出"There are 1 participants"这样信息，对不？错！它打印的是"There are 2 participants"！因为最后一行调用的是DBTable里面的这个方法getCount,而不是ParticipantsInDB的countParticipants。getCount一点都不知道删除标记这回事，它只是简单的计算记录数量，并不知道要计算那些真正有效的参会者（就是删除标记为false的）。

    继承了一些不合适（或者没用的）的功能

    ParticipantsInDB继承了来自DBTable的方法，比如clear和getCount。对于ParticipantsInDB来讲，clear这个方法的确是有用的：清空所有的参会者。但getCount就造成了一点点小意外了：通过ParticipantsInDB调用getCount这个方法时，是取得participants这个表里面所有的记录，不管删除标记是true还是false的。而实际上，没人想知道这个数据。即使有人想知道，这个方法也不应该叫做getCount，因为这名字很容易就会跟“计算所有的（有效）参会者数量”联系在一起。

    因此，ParticipantsInDB是不是真的应该继承这个方法getCount呢？或者我们应该怎么做比较恰当呢？

    它们之间是否真的有继承关系？

    当我们继承了一些我们不想要的东西，我们应该再三的想想：它们之间是不是真的有继承关系？ParticipantsInDB必须是一个DBTable吗？ParticipantsInDB希不希望别人知道它是一个DBTable？

    实际上，ParticipantsInDB描述的是系统中所有的参会者的集合，该系统可以是个单数据库的，也可以是多数据库的，也就是说，这个类可以代表一个数据库里的一个Participants表，也可以代表两个数据库各自的两个Participants表的总和。

    如果还不清楚的话，我们就这样举例吧，比如，现在我们已经有了2000个参会者，在两个数据库中存放，其中数据库A的participants表里面存放了1000个参会者，数据库B的participants这个表存放了1000个参会者。DBTable顶多只能描述一个数据库里面的一张表，也就是1000个参会者，而participants则可以完全的描述这2000年参会者的信息。前面可以当作数据库的数据表在系统中的代表，而后者表示的应该包含更多业务逻辑的一个域对象。（原谅这边我只能用域对象这样的词来断开这样的混淆。）

    因此，我们可以判断，ParticipantsInDB跟DBTable之间不应该有什么继承的关系。ParticipantsInDB不能继承DBTable这个类了。于是，现在ParticipantsInDB也没有getCount这个方法了。可是ParticipantsInDB还需要DBTable类里面的其他方法啊，那怎么办？所以现在我们让ParticipantsInDB里面引用了一个DBTable：

    public class DBTable {

    private Connection conn;

    private String tableName;

    public DBTable(String tableName) {

    this.tableName = tableName;

    this.conn = ...;

    }

    public void clear() {

    PreparedStatement st = conn.prepareStatement("DELETE FROM "+tableName);

    try {

    st.executeUpdate();

    }finally{

    st.close();

    }

    }

    public int getCount() {

    PreparedStatement st = conn.prepareStatement("SELECT COUNT(*) FROM "+tableName);

    try { ResultSet rs = st.executeQuery();

    rs.next();

    return rs.getInt(1);

    }finally{

    st.close();

    }

    }

    public String getTableName() {

    return tableName;

    }

    public Connection getConn() {

    return conn;

    }

    }

    public class ParticipantsInDB {

    private DBTable table;

    public ParticipantsInDB() {

    table = new DBTable("participants");

    }

    public void addParticipant(Participant part)

    {... }

    public void deleteParticipant(String participantId) {

    setDeleteFlag(participantId, true);

    }

    public void restoreParticipant(String participantId) {

    setDeleteFlag(participantId, false);

    }

    private void setDeleteFlag(String participantId, boolean b)

    {... }

    public void reallyDelete() {

    PreparedStatement st = table.getConn().prepareStatement("DELETE FROM "+table.getTableName()+" WHERE deleteFlag=true");

    try {

    st.executeUpdate();}finally{ st.close();

    }

    }

    public void clear() {

    table.clear();

    }

    public int countParticipants() {

    PreparedStatement st = table.getConn().prepareStatement("SELECT COUNT(*) FROM "+table.getTableName()+" WHERE deleteFlag=false");

    try {

    ResultSet rs = st.executeQuery();

    rs.next();

    return rs.getInt(1);

    }finally{ st.close();

    }

    }

    }

    ParticipantsInDB不再继承DBTable。代替的，它里面有一个属性引用了一个DBTable对象，然后调用这个DBTable的clear, getConn, getTableName 等等方法。

    代理（delegation）

    其实我们这边可以看一下ParticipantsInDB的clear方法，这个方法除了直接调用DBTable的clear方法以外，什么也没做。或者说，ParticipantsInDB只是做为一个中间介让外界调用DBTable的方法，我们管这样传递调用的中间介叫“代理(delegation)”。

    现在，之前有bug的那部分代码就编译不过了：

    ParticipantsInDB partsInDB = ...;

    Participant kent = new Participant(...);

    Participant paul = new Participant(...);

    partsInDB.clear();

    partsInDB.addParticipant(kent);

    partsInDB.addParticipant(paul);

    partsInDB.deleteParticipant(kent.getId());

    //编译出错：因为在ParticipantsInDB里面已经没有getCount这个方法了！

    System.out.println("There are "+partsInDB.getCount()+ "participants");

    总结一下：首先，我们发现，ParticipantsInDB 和 DBTableIn之间没有继承关系。然后我们就将“代理”来取代它们的继承。“代理”的优点就是，我们可以控制DBTable的哪些方法可以“公布（就是设为public）”（比如clear方法）。如果我们用了继承的话，我们就没得选择，DBTable里面的所有public方法都要对外公布！

    抽取出父类中没必要的功能

    现在，我们来看一下另一个例子。假定一个Component代表一个GUI对象，比如按钮或者文本框之类的。请认真阅读下面的代码：

    abstract class Component {

    boolean isVisible;

    int posXInContainer;

    int posYInContainer;

    int width; int height;

    ...

    abstract void paint(Graphics graphics);

    void setWidth(int newWidth)

    { ... }

    void setHeight(int newHeight)

    { ... }

    }

    class Button extends Component {

    ActionListener listeners[];

    ...

    void paint(Graphics graphics)

    { ... }

    }

    class Container {

    Component components[];

    void add(Component component)

    {...}

    }

    假定你现在要写一个时钟clock组件。它是一个有时分针在转动的圆形的钟，每次更新时针跟分针的位置来显示当前的时间。因为这也是一个GUI组件，所以我们同样让它继承自Component类：

    class ClockComponent extends Component {

    ...

    void paint(Graphics graphics)

    {//根据时间绘制当前的钟表图形

    }

    }

    现在我们有一个问题了：这个组件应该是个圆形的，但是它现在却继承了Component的width跟height属性，也继承了setWidth 和 setHeight这些方法。而这些东西对一个圆形的东西是没有意义的。

    当我们让一个类继承另一个类时，我们需要再三的想想：它们之间是否有继承关系？ClockComponent是一个Component吗？它跟其他的Compoent（比如Button）是一样的吗？

    跟ParticipantsInDB的那个案例相反的是，我们不得不承认ClockComponent确实也是一个Component，否则它就不能像其他的组件那样放在一个Container中。因此，我们只能让它继承Component类（而不是用“代理”）。

    它既要继承Component，又不要width， height， setWidth 和 setHeight这些，我们只好将这四样东西从Component里面拿走。而事实上，它也应该拿走。因为已经证明了，并不是所有的组件都需要这四样东西（至少ClockComponent不需要）。

    如果一个父类描述的东西不是所有的子类共有的，那这个父类的设计肯定不是一个好的设计。

    我们有充分的理由将这些移走。

    只是，如果我们从Component移走了这四样东西，那原来的那些类，比如Button就没了这四样东西，而它确实又需要这些的（我们假定按钮是方形的）。

    一个可行的方案是，创建一个RectangularComponent类，里面有width，height，setWidth和setHeight这四样。然后让Button继承自这个类：

    abstract class Component {

    boolean isVisible;

    int posXInContainer;

    int posYInContainer;

    ...

    abstract void paint(Graphics graphics);

    }

    abstract class RectangularComponent extends Component {int width;int height;

    void setWidth(int newWidth) {

    ...

    }

    void setHeight(int newHeight)

    {

    ...

    }

    }

    class Button extends RectangularComponent {

    ActionListener listeners[];

    ...

    void paint(Graphics graphics) {

    ...

    }

    }

    class ClockComponent extends Component {

    ...

    void paint(Graphics graphics)

    {

    //根据时间绘制当前的钟表图形

    }

    }

    这并不是唯一可行的方法。另一个可行的方法是，创建一个RectangularDimension，这个类持有这四个功能，然后让Button去代理这个类：

    abstract class Component {

    boolean isVisible;

    int posXInContainer;

    int posYInContainer;

    ...

    abstract void paint(Graphics graphics);

    }

    class RectangularDimension {

    int width; int height;

    void setWidth(int newWidth)

    {

    ...

    }

    void setHeight(int newHeight)

    {

    ...

    }

    }

    class Button extends Component {

    ActionListener listeners[];

    RectangularDimension dim;

    ...

    void paint(Graphics graphics) {

    ...

    }

    void setWidth(int newWidth) {

    dim.setWidth(newWidth);

    }

    void setHeight(int newHeight) {

    dim.setHeight(newHeight);

    }

    }

    class ClockComponent extends Component {

    ...

    void paint(Graphics graphics)

    {

    //根据时间绘制当前的钟表图形

    }

    }

    总结

    当我们想要让一个类继承自另一个类时，我们一定要再三的检查：子类会不会继承了一些它不需要的功能（属性或者方法）？如果是的话，我们就得认真再想想：它们之间有没有真正的继承关系？如果没有的话，就用代理。如果有的话，将这些不用的功能从基类转移到另外一个合适的地方去。

    引述

    里斯科夫替换原则(LSP)表述：Subtype must be substitutable for their base types. 子类应该能够代替父类的功能。或者直接点说，我们应该做到，将所有使用父类的地方改成使用子类后，对结果一点影响都没有。或者更直白一点吧，请尽量不要用重载，重载是个很坏很坏的主意！