Moniperintö

Moninkertainen periytyminen  on ominaisuus, jota osa olio- ohjelmointikieliä tukee , kun luokassa voi olla useampi kuin yksi superluokka (suora emoluokka), rajapinnat tukevat useiden ohjelmointikielien moniperiytymistä. Tämä käsite on "yksinkertaisen (tai yksittäisen) perinnön " ( englanniksi  single inheritance ) laajennus , jossa luokka voi periä vain yhdestä superluokasta.

Useita perintöä tukevia kieliä ovat: Io , Eiffel , C++ , Dylan , Python , jotkin JavaScript -luokan toteutukset (esim. dojo .declare ), Perl 6 , Curl , Common Lisp ( CLOSin ansiosta ), OCaml , Tcl ( Incrementalin ansiosta ). Tcl ) [1] sekä Object REXX ( mixin-luokkien käytön vuoksi ).

Yleiskatsaus

Usein periytymisen ansiosta luokka voi periä toimintoja monista muista luokista, kuten luokka StudentMusicianvoi periä luokasta class Person, class Musicianja class Worker, jotka voidaan lyhentää seuraavasti:

Epävarmuus moninkertaisessa periytymisessä, kuten yllä olevassa esimerkissä, tapahtuu, jos esimerkiksi luokka Musicianperii luokista Personja Worker, ja luokka Workerpuolestaan ​​perii Person; samanlaista tilannetta kutsutaan vinoneliön muotoiseksi periytymiseksi . Siten saamme seuraavat säännöt:

Jos kääntäjä tarkastelee StudentMusician-luokkaa, sen on tiedettävä, pitäisikö luokkien ominaisuuksia yhdistää vai erillään. Esimerkiksi olisi loogista liittää StudentMusician-luokkaan Person-luokan "Ikä" (ikä). Henkilön ikä ei muutu, jos pidät häntä Henkilönä (henkilönä), Työntekijänä (työntekijänä) tai Muusikkona (muusikkona). Olisi kuitenkin aivan loogista erottaa "Nimi"-ominaisuus henkilö- ja muusikko-luokissa, jos he käyttävät taiteilijanimeä, joka poikkeaa heidän oikeasta nimestään. Join- ja split-vaihtoehdot ovat täysin voimassa jokaisessa omassa kontekstissaan, ja vain ohjelmoija tietää, mikä vaihtoehto on oikea suunniteltavalle luokalle.

Kielillä on useita tapoja käsitellä tällaisia ​​sisäkkäisiä perintöongelmia, esimerkiksi:

• Eiffel tarjoaa ohjelmoijalle mahdollisuuden yhdistää tai jakaa superluokkien perittyjä jäseniä. Eiffel yhdistää automaattisesti elementit, jos niillä on sama nimi ja toteutus. Luokan kirjoittajalla on mahdollisuus nimetä uudelleen perityt jäsenet erottaakseen ne. Lisäksi Eiffel antaa sinun periä nimenomaisesti uudelleenA: B, B .
• C++ edellyttää, että ohjelmoija määrittelee, mitä yläluokan jäsentä tulee käyttää, eli "Worker::Person.Age". C++ ei tue eksplisiittisesti toistettavaa periytymistä, koska ei ole mitään keinoa määrittää käytettävää superluokkaa (katso kritiikki ). C++ mahdollistaa myös usean luokan yksittäisen esiintymän luomisen virtuaalisen periytymismekanismin vuoksi (esimerkiksi " Worker::Person" ja " Musician::Person" viittaavat samaan objektiin).
• Perl käyttää luetteloa luokista, joista peritään tässä järjestyksessä. Kääntäjä käyttää ensimmäistä menetelmää, jonka se löytää, kun se hakee syvältä superluokkien luettelosta tai käyttää luokkahierarkian C3-linearisointia . Eri laajennukset tarjoavat vaihtoehtoisia luokkakokoonpanojärjestelmiä.
• Pythonilla on syntaktinen tuki usealle periytymiselle, ja perusluokkien järjestys määräytyy C3-linearisointialgoritmin avulla [2] .
• Common Lisp Object System tarjoaa ohjelmoijan täyden hallinnan yhdistelmämenetelmille, ja jos tämä ei riitä, Metaobject Protocol (Metaobject Protocol) antaa ohjelmoijalle mahdollisuuden muokata perintöä, dynaamista hallintaa , luokan toteutusta ja muita sisäisiä mekanismeja ilman pelko vaikuttaa järjestelmän vakauteen.
• Logtalk tukee sekä rajapintoja että moniperinnön toteutusta tarjoamalla alias -menetelmän ilmoituksen , joka tukee sekä uudelleennimeämistä että pääsyä menetelmiin, jotka eivät ehkä ole käytettävissä ristiriitojen ratkaisumekanismin vuoksi.
• Curl sallii vain luokat, jotka on nimenomaisesti merkitty uudelleen periytyviksi. Käytettävissä olevien luokkien on määritettävä toissijainen konstruktori jokaiselle normaalille luokkakonstruktorille . Tavallinen konstruktori kutsutaan ensin, saavutettavan luokan tilan alustaa alaluokan konstruktori ja toissijaista konstruktoria kutsutaan kaikille muille alaluokille.
• Ocaml valitsee viimeisen vastaavan määritelmän luokan periytymisluettelosta määrittääkseen toteutustavan, jota käytetään epävarmuuden sattuessa. Voit ohittaa oletuskäyttäytymisen antamalla menetelmän, jota kutsutaan ensisijaisen luokan määrittämisessä.
• Tcl sallii useiden yläluokkien olemassaolon - niiden järjestys vaikuttaa luokan jäsenten nimien resoluutioon. [3]
• Delphi versiosta 2007 lähtien mahdollistaa useiden periytysten osittaisen toteuttamisen luokka-avustajien (Class Helpers) avulla. .

Smalltalk , C# , Objective-C , Java , Nemerle ja PHP eivät salli moninkertaista periytymistä, mikä välttää monia epävarmuustekijöitä. Ne antavat kuitenkin Smalltalkin lisäksi luokat toteuttaa useita rajapintoja . Lisäksi PHP ja Ruby antavat sinun emuloida useita perintöjä käyttämällä mixinejä (piirteitä PHP:ssä ja mixins Rubyssa), jotka, kuten käyttöliittymät, eivät ole täysimittaisia ​​luokkia. Monien rajapintojen periytymisen ansiosta voit laajentaa rajoitettuja ominaisuuksia.

Kritiikki

Moninkertaista periytymistä on kritisoitu seuraavista ongelmista joissakin kielissä, erityisesti C++:ssa:

• semanttista moniselitteisyyttä kuvataan usein kollektiivisesti timanttiongelmana [4] .
• ei ole mahdollista suoraa moniperintöä yhdestä luokasta.
• periytymisjärjestys muuttaa luokan semantiikkaa. Lapsiluokan rakentaja kutsuu lähivanhempien rakentajia ja nämä puolestaan ​​isovanhemman rakentajia. Isovanhempi-objekti on kuitenkin olemassa yhdessä ilmentymässä, eikä sitä voida rakentaa kahdesti, joten isovanhempi-konstruktorin kutsuminen vain periytymisluettelon ensimmäisen yläluokan rakentajan toimesta toimii.

C++/Java-tyylisten konstruktorien moninkertainen periytyminen pahentaa rakentajien periytymis- ja konstruktorisekvenssien ongelmaa, mikä aiheuttaa ylläpidettävyys- ja laajennettavuusongelmia näissä kielissä. Periytyssuhteissa olevia objekteja, joilla on merkittävästi erilaisia ​​rakennusmenetelmiä, on melko vaikea toteuttaa konstruktorisekvenssiparadigmassa.

On kuitenkin olemassa kieliä, jotka käsittelevät näitä teknisiä asioita (esim. Eiffel ).

On olemassa mielipide, että moniperintö on väärä käsite, joka syntyy väärästä analyysistä ja suunnittelusta. Erityisesti seuraava suunnitteluvaihtoehto pätee yllä olevaan esimerkkiin. Henkilö-luokka sisältää yhden tai useamman Ammatti-luokan objektin. Opiskelija- ja muusikko-luokat periytyvät ammatista. Siten StudentMusician edustaa luokan Person objektia, joka sisältää luokan Opiskelija ja Muusikko objekteja. Muodollisesti moninkertainen periytyminen voidaan käänteistä ottamalla käyttöön luokka, joka on "metaluokka" luokista, joista moninkertainen periytyminen tapahtuu. Yllä olevassa esimerkissä tällainen metaluokka on ammatti - ammatti.

Muistiinpanot

1. ↑ Tcl Advocacy . Haettu 2. joulukuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 22. syyskuuta 2010. (määrätön)
2. ↑ David M. Beazley. Python Essential Reference . – 4. painos. - Addison-Wesley Professional, 2009. - S.  119 -122. — 717 s. — ISBN 978-0672329784 .
3. ↑ Tcl Manual: luokka . Haettu 2. joulukuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 4. huhtikuuta 2009. (määrätön)
4. ↑ Ominaisuudet: Yhdistettävät käyttäytymisyksiköt . Haettu 2. joulukuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 9. elokuuta 2017. (määrätön)

Linkit

•  Jonathan Lurien Builder.Com -artikkeli toteutuksista .NET-kielillä
•  Eiffelin perintöopas
•  Yleiskatsaus perinnöstä Ocamlissa
• Avaa Ohje tietokoneohjelmoinnin  opiskelijoille

Kirjallisuus

• Stroustrup, Bjarne (1999). C++:n moniperintö . Kevään 1987 Euroopan Unix-käyttäjien ryhmäkonferenssin julkaisut.
• Object-Oriented Software Construction , toinen painos, Bertrand Meyer , Prentice Hall, 1997, ISBN 0-13-629155-4
• Eddy Truyen, Wouter Joosen, Bo Nørregaard, Pierre Verbaeten. Yleistys ja ratkaisu yhteiseen esivanhempien dilemma-ongelmaan delegaatiopohjaisissa objektijärjestelmissä  //  Proceedings of the 2004 Dynamic Aspects Workshop. - 2004. - Ei. 103-119 .