系统设计中三种功能复用技术的对比
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教 学 与科 研
《 信息 》 部：ｖ＠ ０ ｅ ． 教育 化 推广 ａ ｅ ｍｅ ｄ ｃ ｄｒ ． ｕ ｎ
中 南 大 学 工 商 院
摘
吴 良刚 刘 红 霖
赵 燕 锡
要 ： 要 阐 述 了继 承 、 象 组 合 和 参 数 化 类 型 这 三 种 功 能 复 用 技 术 ， 对 它 们 进 行 了对 比 分 析 ， 出 了在 系统 设 计 中 对 它 们 的 简 对 并 提
不 同之处 ： ・ 关 系 的 不 同 ： 承 是 一 种 “ ” ｉ —ａ 的 继 是 （ｓ ）
应 用 于 Ｃ ＋ ＋标 准 中 。由 于 篇 幅 所 限 ， 面 只 对 下 上述 几种技 术进 行简 要 的阐述 ：
２． 继 承 １
虽然 参数 化 类型 和继 承 非常 相似 ，它 们都
是 对 类 的 功 能 和 接 口 进 行 复 用 ， 但 是 它 们 在 使 用 环 境 和 产 生 目 的 方 面 有 相 异 之 处 ：参 数 化 类 型 为 一 般 编 程 人 员 不 了解 ， 不 象 继 承 那 样 应 用 广泛 ， 一 般应 用于 系统 编程之 中 ， 它 目的 是 为 了 简 化 客 户 编 程 人 员 （ｌ ｎ ｐｏｒｍｍ ｒ的 使 用 。 ｃｉ ｔ ｒｇａ ｅ ） ｅ 参 数 化 类 型 的 类 方法 学角 度来讲 ， 的包 容性 ， 活 但 它 灵 性 ， 之 面向对 象技 术更 好 。 比
３ ．对 比 分 析 ３ １继 承 与 对 象 组 合 ．
继承 和 对 象 组合 在 语 法 和方 法 上 很 相 似 ， 它 们 都 是 从 已 经 存 在 的 类 中 创 建 新 类 ， 并 把 已 经 存 在 的 类 包 含 在 新 类 当 中 。但 是 它 们 有 两 点
一
个 变量 ， 可以是 一个 函数 ， 够处 理各 种不 也 能
至今 为止 ，使用 最多 的功 能 复用技 术 是继
同 的 数 据 类 型 ， 至 是 未 知 的数 据 类 型 ， 们 在 甚 它 使用 时 以参数 的形 式提 供 。 参数 化类 型 技术 在 实际编 程应 用 中范 围不
２ ．三 种 功 能 复 用 技 术 的 阐 述
映 射 （ ｐａｔ ｇ 时 ， ｕ ｅｓ ｎ ） 这时候 使用 继承 。特 别是 当 ｉ 需 要类 的 向上 映射解 决 多态 性 问题 时 ，这时候
就 只好 使用继 承 技术 了 。 继 承 与 对 象 组 合 可 以结 合 起 来 使 用 。 如 ： 例 如 果 Ａ 类 要 用 到 Ｂ类 的 功 能 和 接 口 以 及 Ｃ类 的 功 能 时 ， 可 以结 合 这 两 种 技 术 ， 们 的 类 图 就 它
图 ２ 继 承 与 对 象 组 合 的 结 合 使 用
３ ２ 继 承 和 参 数 化 类 型 ．
承、 对象组 合 和参数 化类 型 。 中继承 和对 象组 其
合 是面 向对象 系统 中两种 最 常用 的功能 复 用技 术 ， 参数化 类型 严格 上来 说 ， 并不 是 面向对 而 它 象 技 术 ，而 是 一 种 泛 型 编 程 技 术 （ｅ ｅｉ ｒ ｇｎ ｒ ｐｏ ｃ ｇａ ｉｇ 。泛 型 编 程 技 术 和 面 向 对 象 技 术 同 时 ｒｍｍ ｎ ）
如 下
囵
参 数 化 类 型 也 就 是 类 属 （ｅ ｅｉ） 或 模 板 ｇｎ ｒ ｃ （ｅ ｌｔ）技 术 ，思 维 模 式 为 ：将 数 据 类 型 参 数 ｔｍｐａｅ 化 ， 由编 译 器 视 当 时 使 用 的情 况 ， 成 实 体 具 再 完 体化 。 参 数 化 类 型 类 似 于 代 数 中 的 未 知 数 可 以 是
２ ３ 参 数 化 类 型 ，
已 经 存 在 类 的 功 能 而 不 包 括 它 的 接 口 时 ，这 时 候 使 用 对 象 组 合 ； 但 是 当新 类 需 要 重 用 已 经 存 在 类 的 功 能 以 及 它 的 接 口 ， 也 就 是 类 需 要 向 上
随 着 软 件 系 统 的 扩 充 增 大 ，代 码 长 度 的 增 加 ， 复 代 码 随 处 可 见 ， 序 开 发 人 员 疲 于 相 同 重 程 代 码 的 重 复 测 试 ， 而 且 每 增 加 一 行 代 码 就 可 能 产 生 大 量 的 新 的 程 序 错 误 ， 这 时 候 也 就 产 生 了 软 件 危 机 。 人 们 针 对 这 种 软 件 危 机 提 出 了 一 些 方 法 ， 中功 能复 用技 术就是 方 法之 一 。 其 所 谓 功 能 复 用 是 指 程 序 开 发 人 员 不 需 进 行 相 同 代 码 的编 写 ， 是 利 用 已 有 的 代 码 进 行 功 能 而 上 的复 用 、 改 或 扩 充 。 用 这 种 技 术 可 以 使 程 序 修 使 开 发人员致 力于新代 码 的开发 ， 不会使 原代码 而 产 生 程 序 错误 ， 使 有 程 序 错 误 的 发 生 ， 是 在 新 纵 也 的代码 当中， 不用 对 原 代 码 进 行 测 试 与 修 改 。
合理 选择 方 法 。
关 键 词 ： 能 复 用 ， 承 ， 象 组 合 ， 数 化 类 型 功 继 对 参
１ ．引 言
象 的封 装性 ， 且减 少 了对 象之 间的依 赖关 系 ， 而 使 类 和类继 承层 次保 持 了较小规 模 。 委 托 是 对 象 组 合 的 特 例 。 所 谓 委 托 指 在 两 个 对 象 参 与 处 理 一 个 请 求 时 ，接 受 请 求 的 对 象 将 操 作 委 托 给 它 的 代 理 者 。 从 代 码 复 用 机 制 的 角 度来说 ， 托可 以替 代继 承 。 委 但 是 对 象 组 合 技 术 对 类 接 口 的重 用 不 支 持 。
教 学 与科 研
《 信息 》 部：ｖ＠ ０ ｅ ． 教育 化 推广 ａ ｅ ｍｅ ｄ ｃ ｄｒ ． ｕ ｎ
中 南 大 学 工 商 院
摘
吴 良刚 刘 红 霖
赵 燕 锡
要 ： 要 阐 述 了继 承 、 象 组 合 和 参 数 化 类 型 这 三 种 功 能 复 用 技 术 ， 对 它 们 进 行 了对 比 分 析 ， 出 了在 系统 设 计 中 对 它 们 的 简 对 并 提
不 同之处 ： ・ 关 系 的 不 同 ： 承 是 一 种 “ ” ｉ —ａ 的 继 是 （ｓ ）
应 用 于 Ｃ ＋ ＋标 准 中 。由 于 篇 幅 所 限 ， 面 只 对 下 上述 几种技 术进 行简 要 的阐述 ：
２． 继 承 １
虽然 参数 化 类型 和继 承 非常 相似 ，它 们都
是 对 类 的 功 能 和 接 口 进 行 复 用 ， 但 是 它 们 在 使 用 环 境 和 产 生 目 的 方 面 有 相 异 之 处 ：参 数 化 类 型 为 一 般 编 程 人 员 不 了解 ， 不 象 继 承 那 样 应 用 广泛 ， 一 般应 用于 系统 编程之 中 ， 它 目的 是 为 了 简 化 客 户 编 程 人 员 （ｌ ｎ ｐｏｒｍｍ ｒ的 使 用 。 ｃｉ ｔ ｒｇａ ｅ ） ｅ 参 数 化 类 型 的 类 方法 学角 度来讲 ， 的包 容性 ， 活 但 它 灵 性 ， 之 面向对 象技 术更 好 。 比
３ ．对 比 分 析 ３ １继 承 与 对 象 组 合 ．
继承 和 对 象 组合 在 语 法 和方 法 上 很 相 似 ， 它 们 都 是 从 已 经 存 在 的 类 中 创 建 新 类 ， 并 把 已 经 存 在 的 类 包 含 在 新 类 当 中 。但 是 它 们 有 两 点
一
个 变量 ， 可以是 一个 函数 ， 够处 理各 种不 也 能
至今 为止 ，使用 最多 的功 能 复用技 术 是继
同 的 数 据 类 型 ， 至 是 未 知 的数 据 类 型 ， 们 在 甚 它 使用 时 以参数 的形 式提 供 。 参数 化类 型 技术 在 实际编 程应 用 中范 围不
２ ．三 种 功 能 复 用 技 术 的 阐 述
映 射 （ ｐａｔ ｇ 时 ， ｕ ｅｓ ｎ ） 这时候 使用 继承 。特 别是 当 ｉ 需 要类 的 向上 映射解 决 多态 性 问题 时 ，这时候
就 只好 使用继 承 技术 了 。 继 承 与 对 象 组 合 可 以结 合 起 来 使 用 。 如 ： 例 如 果 Ａ 类 要 用 到 Ｂ类 的 功 能 和 接 口 以 及 Ｃ类 的 功 能 时 ， 可 以结 合 这 两 种 技 术 ， 们 的 类 图 就 它
图 ２ 继 承 与 对 象 组 合 的 结 合 使 用
３ ２ 继 承 和 参 数 化 类 型 ．
承、 对象组 合 和参数 化类 型 。 中继承 和对 象组 其
合 是面 向对象 系统 中两种 最 常用 的功能 复 用技 术 ， 参数化 类型 严格 上来 说 ， 并不 是 面向对 而 它 象 技 术 ，而 是 一 种 泛 型 编 程 技 术 （ｅ ｅｉ ｒ ｇｎ ｒ ｐｏ ｃ ｇａ ｉｇ 。泛 型 编 程 技 术 和 面 向 对 象 技 术 同 时 ｒｍｍ ｎ ）
如 下
囵
参 数 化 类 型 也 就 是 类 属 （ｅ ｅｉ） 或 模 板 ｇｎ ｒ ｃ （ｅ ｌｔ）技 术 ，思 维 模 式 为 ：将 数 据 类 型 参 数 ｔｍｐａｅ 化 ， 由编 译 器 视 当 时 使 用 的情 况 ， 成 实 体 具 再 完 体化 。 参 数 化 类 型 类 似 于 代 数 中 的 未 知 数 可 以 是
２ ３ 参 数 化 类 型 ，
已 经 存 在 类 的 功 能 而 不 包 括 它 的 接 口 时 ，这 时 候 使 用 对 象 组 合 ； 但 是 当新 类 需 要 重 用 已 经 存 在 类 的 功 能 以 及 它 的 接 口 ， 也 就 是 类 需 要 向 上
随 着 软 件 系 统 的 扩 充 增 大 ，代 码 长 度 的 增 加 ， 复 代 码 随 处 可 见 ， 序 开 发 人 员 疲 于 相 同 重 程 代 码 的 重 复 测 试 ， 而 且 每 增 加 一 行 代 码 就 可 能 产 生 大 量 的 新 的 程 序 错 误 ， 这 时 候 也 就 产 生 了 软 件 危 机 。 人 们 针 对 这 种 软 件 危 机 提 出 了 一 些 方 法 ， 中功 能复 用技 术就是 方 法之 一 。 其 所 谓 功 能 复 用 是 指 程 序 开 发 人 员 不 需 进 行 相 同 代 码 的编 写 ， 是 利 用 已 有 的 代 码 进 行 功 能 而 上 的复 用 、 改 或 扩 充 。 用 这 种 技 术 可 以 使 程 序 修 使 开 发人员致 力于新代 码 的开发 ， 不会使 原代码 而 产 生 程 序 错误 ， 使 有 程 序 错 误 的 发 生 ， 是 在 新 纵 也 的代码 当中， 不用 对 原 代 码 进 行 测 试 与 修 改 。
合理 选择 方 法 。
关 键 词 ： 能 复 用 ， 承 ， 象 组 合 ， 数 化 类 型 功 继 对 参
１ ．引 言
象 的封 装性 ， 且减 少 了对 象之 间的依 赖关 系 ， 而 使 类 和类继 承层 次保 持 了较小规 模 。 委 托 是 对 象 组 合 的 特 例 。 所 谓 委 托 指 在 两 个 对 象 参 与 处 理 一 个 请 求 时 ，接 受 请 求 的 对 象 将 操 作 委 托 给 它 的 代 理 者 。 从 代 码 复 用 机 制 的 角 度来说 ， 托可 以替 代继 承 。 委 但 是 对 象 组 合 技 术 对 类 接 口 的重 用 不 支 持 。
