为什么extends是有害的（二）

2019-11-18 13:18:43

字体：大中小

来源：转载

供稿：网友

　　有一天，有人也许运行这个代码并且注重到Stack没有运行的如想象的那么快，并且能够在重负荷下使用。你能够重写Stack，以至于它不用ArrayList并且继续提高Stack的效率。这是新的倾向的和有意义的版本：
　　[/代码]
　　class Stack
　　{
　　　　 PRivate int stack_pointer = -1;
　　　　 private Object[] stack = new Object[1000];
　　
　　　　 public void push( Object article )
　　{
　　　　　　 assert stack_pointer < stack.length;
　　　　　　
　　　　　　 stack[ ++stack_pointer ] = article;
　　　　　}
　　
　　　　　public Object pop()
　　　　　{
　　　　　　　 assert stack_pointer >= 0;
　　　　　　　 return stack[ stack_pointer-- ];
　　　　　 }
　　　　
　　　　　 public void push_many( Object[] articles )
　　　　　 {
　　　　　　　 assert ( stack_pointer + articles.length ) < stack.length;
　　　　　　
　　　　　　　 System.arraycopy( articles, 0, stack, stack_pointer + 1, articles.length );
　　　　　　　 Stack_pointer += articles.length;
　　　　　 }
　　}
　　[/代码]
　　
　　注重到push_many不再多次调用push()—它做块传输。新的Stack运行正常；事实上，比前一个版本更好。不幸的是，派生类Monitorable_stack不再运行，因为假如push_many()被调用，它不正确的跟踪堆栈的使用（push()的派生类版本不再通过继续的push_many()方法调用，所以push_many()不再更新high_water_mark）。Stack是一个脆弱的类。与关闭它一样，事实上不可能通过小心来消灭这些类型的错误。
　　
　　注重假如你用接口继续，你就没有这个问题，因为你没有继续对你有害的函数。假如Stack是接口，由Simple_stack和Monitorable_stack实现，那么代码就是更加健壮的。
　　
　　我提供了一个基于接口的方法在Listing 0.1。这个解决方法和继续实现的方法一样的灵活：你能够用Stack抽象术语来写代码而不必担心你事实上在操作那种具体的堆栈。因为两个实现必须提供公共接口的所有东西，它很难使事情变糟。我仍然有和写基类的代码一样的只写一次，因为我用封装而不是继续。在底层，我不得不通过封装类中的琐碎的访问器方法来访问缺省的实现。（例如，Monitorable_Stack.push(…)(在41行)不得不调用在Simple_stack等价的方法）.程序员埋怨写所有这些行，但是写这非凡行代码同消除重要的潜在bug是非常小的成本。
　　
　　[/代码]
　　Listing 0.1. 用接口消除脆弱基类
　　
　　　 1 import java.util.*;
　　　 2
　　　 3 interface Stack
　　　 4 {
　　　 5　　 void push( Object o );
　　　 6　　 Object pop();
　　　 7　　 void push_many( Object[] source );
　　　 8 }
　　　 9
　　　10 class Simple_stack implements Stack
　　　11 {　 private int stack_pointer = -1;
　　　12　　 private Object[] stack = new Object[1000];
　　　13
　　　14　　 public void push( Object o )
　　　15　　 {　 assert stack_pointer < stack.length;
　　　16
　　　17　　　　 stack[ ++stack_pointer ] = o;
　　　18　　 }
　　　19
　　　20　　 public Object pop()
　　　21　　 {　 assert stack_pointer >= 0;
　　　22
　　　23　　　　 return stack[ stack_pointer-- ];
　　　24　　 }
　　　25
　　　26　　 public void push_many( Object[] source )
　　　27　　 {　 assert (stack_pointer + source.length) < stack.length;
　　　28
　　　29　　　　 System.arraycopy(source,0,stack,stack_pointer+1,source.length);
　　　30　　　　 stack_pointer += source.length;
　　　31　　 }
　　　32 }
　　　33
　　　34
　　　35 class Monitorable_Stack implements Stack
　　　36 {
　　　37　　 private int high_water_mark = 0;
　　　38　　 private int current_size;
　　　39　　 Simple_stack stack = new Simple_stack();
　　　40
　　　41　　 public void push( Object o )
　　　42　　 {　 if( ++current_size > high_water_mark )
　　　43　　　　　　 high_water_mark = current_size;
　　　44　　　　 stack.push(o);
　　　45　　 }
　　　46　　
　　　47　　 public Object pop()
　　　48　　 {　 --current_size;
　　　49　　　　 return stack.pop();
　　　50　　 }
　　　51
　　　52　　 public void push_many( Object[] source )
　　　53　　 {
　　　54　　　　 if( current_size + source.length > high_water_mark )
　　　55　　　　　　 high_water_mark = current_size + source.length;
　　　56
　　　57　　　　 stack.push_many( source );
　　　58　　 }
　　　59
　　　60　　 public int maximum_size()
　　　61　　 {　 return high_water_mark;
　　　62　　 }
　　　63 }
　　　64
　　[/代码]
　　
　　没有提到基于框架编程，那使对于脆弱的基类的讨论是不完整的。诸如Microsoft Foundation Classes（MFC）的基类已经成为建立类库的流行途径。尽管MFC本身正在神圣的隐退，但是MFC的基口已经是根深蒂固，而这无关于Microsoft在那终止，程序员会一直认为Microsoft的方法是最好的方法。
　　
　　一个基于框架的系统典型的使用半成品的类的构成库开始，这些类不做任何需要做的事，而是依靠于派生类来提供需要的功能。在Java中，一个好的例子就是组件的paint()方法，它是一个有效的占位者；一个派生类必须提供真正的版本。
　　
　　你能够适度的多国一些东西，但是一个基于定制的派生类的完整的类框架是非常脆弱的。基类是太脆弱了。当我们用MFC编程时，每次Microsoft公布新版本时，我不得不重写我的应用。这些代码将经常编译，但是由于一些基类的改变，它们不能运行。
　　
　　所有提供的Java包工作的非常好。为了使它们运行，你不需要扩展任何东西。这个已经提供的结构比派生类的框架结构更好。它轻易维护和使用，并且假如Sun Microsystems提供的类改变了它的实现，也不会使你的代码处在危险中。
　　
　　总结脆弱基类
　　一般，最好避开具体基础类和extends关系，而用接口和implements关系。我的处理规则是，在我的至少80%的代码中完全用接口来完成。例如，我从不用对HashMap的引用；我用对Map接口的引用。（我对interface这个字不是严格的。当你看怎样用接口的时候，InputStream是一个好的接口，尽管它在Java中是作为抽象类来实现的。）
　　
　　你增加的越抽象，就越灵活。在今天的商业环境下，需求随着程序开发而改变，灵活就是最主要的。而且灵敏编程中的大多数只有代码使用抽象来写才会很好的运行。
　　
　　假如你近距离的检查四人帮的模式，你将看到这些模式中的很多是提供方法消除实现继续，而最好用接口继续，并且大多数模式的共有特征是用接口继续。这个重要事实是我们开始时提到的：模式是发现而不是发明。模式的出现是当你发现写得很好，易维护的运行代码时。它讲的是这些写得好的，易维护的代码根本的避开了实现继续。

上一篇：引用造型 protected和private的困惑

下一篇：为什么extends是有害的（一）