Основы объектно-ориентированного программирования
Шрифт:
| Для списка i_th(i) дает элемент в позиции i ( i– й элемент, следовательно это имя запроса). |
Так как RECTANGLE является наследником класса POLYGON, то все компоненты родительского класса применимы и к новому классу: vertices, rotate, translate, perimeter (в переопределенном виде) и все остальные. Их не нужно повторять в определении нового класса.
Этот процесс транзитивен: всякий класс, будучи наследником RECTANGLE, например, SQUARE, также обладает всеми компонентами класса POLYGON.
Основные соглашения и терминология
Кроме терминов "наследник" и "родитель" будут полезны следующие термины:
Терминология наследования
Потомок класса C– это любой класс, который наследует C явно или неявно, включая и сам класс C. (Формально, это либо C, либо, по рекурсии, потомок некоторого наследника C).
Собственный потомок класса C– это потомок, отличный от самого C.
Предок C– это такой класс A, для которого C является потомком. Собственный предок C– это такой класс A, для которого C является собственным потомком.
В литературе также встречаются термины "подкласс" и "суперкласс", но мы не будем их использовать из-за неоднозначности.
Имеется также терминология для компонентов класса: компонент либо является наследуемым (перешедшим от некоторого собственного предка), либо непосредственным (введенным в данном классе).
При графическом представлении структур ОО-ПО, в котором классы изображаются эллипсами, связи по отношению наследования показываются в виде одинарных стрелок. Тем самым они отличаются от связей по отношению "быть клиентом", которые представляются двойными стрелками.
Рис. 14.1. Связь по наследованию
Переопределяемый компонент отмечается ++ (это соглашение принято в Business Object Notation (B.O.N.)).
Стрелка указывает вверх от наследника к родителю. Это соглашение легко запомнить - оно представляет отношение "наследовать от". В литературе встречается и обратное направление таких стрелок. Хотя обычно выбор графического представления является делом вкуса, в данном случае, одно из них явно лучше другого, поскольку одно наводит на мысль о правильном отношении, а другое может привести к путанице. Стрелка - это не просто произвольная пиктограмма, она указывает на одностороннюю связь между своими двумя концами. В данном случае:
[x]. Всякий экземпляр наследника можно рассматривать как экземпляр родителя, а обратное неверно.
[x]. В тексте наследника всегда упоминается его родитель, но не наоборот. Это, на самом деле, является важным свойством ОО-метода, вытекающим из принципа Открыт-Закрыт, согласно которому класс не "знает" списка своих наследников и других собственных потомков.
Хотя у нас нет жесткого правила, определяющего для достаточно сложных систем размещение классов на диаграммах наследования, мы будем, по возможности, помещать класс выше его наследника.
Наследование инварианта
Хотелось бы указать инвариант класса RECTANGLE, который говорил бы, что число сторон прямоугольника равно четырем и что длины сторон последовательно равны side1, side2, side1 и side2.
У класса POLYGON также имеется инвариант, который применим и к его наследнику:
Правило наследования инварианта
Инвариант класса является конъюнкцией утверждений из его раздела invariant и свойств инвариантов его родителей (если таковые имеются).
Поскольку у родителей класса могут быть свои родители, то это правило рекурсивно: в результате полный инвариант класса получается как конъюнкция собственного инварианта и инвариантов классов всех его предков.
Это правило отражает одну из важных характеристик наследования: сказать, что B наследует A– это утверждать, что каждый экземпляр B является также экземпляром A. Вследствие этого всякое выраженное инвариантом ограничение целостности, применимое к экземплярам A, будет также применимо и к экземплярам B.
В нашем примере второе предложение (at_least_three) инварианта POLYGON утверждает, что число сторон должно быть не менее трех, оно является следствием предложения four_sides из инварианта класса RECTANGLE, которое требует, чтобы сторон было ровно четыре.
Наследование и конструкторы
Ранее не показанная процедура создания (конструктор) для класса POLYGON может иметь вид
Эта процедура берет список точек, содержащий по крайней мере три элемента, и использует его для создания многоугольника.
| Ей дано собственное имя make_polygon, чтобы избежать конфликта имен при ее наследовании классом RECTANGLE, у которого имеется собственная процедура создания make. Мы не рекомендуем так делать в общем случае, в следующей лекции будет показано, как давать процедуре создания класса POLYGON стандартное имя make, а затем использовать переименование в предложении о наследовании класса RECTANGLE, чтобы предотвратить коллизию имен. |