20 世纪 60 年代,编程遇到了一个大问题:计算机还没有那么强大,需要以某种方式平衡数据结构和程序之间的能力。
这意味着,如果你有大量数据,那么不将计算机推向极限就无法充分利用这些数据。另外,如果你需要做很多事情,那么你就不能使用过多的数据,否则计算机将会一直运行下去。
接下来到了 1966、1967 年,Alan Kay 从理论上证明可以使用封装的微型计算机。这些微型计算机不共享数据,而是通过消息传递进行通信。这样就可以更加经济地使用计算资源。
尽管这个想法很巧妙,但直到 1981 年,面向对象编程才成为主流。在那之后,它就没有停止过吸引新的和经验丰富的软件开发者。面向对象的程序员市场一如既往地忙碌。
但是在最近几年中,这种已有几十年历史的编程范式受到越来越多的批评。难道是在面向对象编程大行其道 40 年之后,技术已经超越了这种范式?
函数和数据耦合
面向对象编程的主要思想非常简单:尝试将一个功能强大的程序整体分解为功能同样强大的多个部分。这样就可以将一些数据和那些只在相关数据上使用的函数耦合起来。
注意,这仅涵盖封装的概念。也就是说,位于对象内部的数据和函数对于外部是不可见的。我们只能通过消息(通常通过 getter 和 setter 函数)与对象的内容进行交互。
继承性和多态性并没有包含在最初的设计想法中,但是对于现在的面向对象编程而言是必需的。继承基本上意味着开发者可以定义具有其父类所有属性的子类。直到 1976 年,即面向对象的程序设计的概念问世十年之后,继承性才被引入。
又过了十年,多态性才进入面向对象的编程。简单来讲,这意味着某种方法或对象可以用做其他方法或对象的模板。从某种意义上说,多态性是继承性的泛化,因为并不是原始方法或对象的所有属性都需要传输到新实体。相反,你还可以选择重写一些属性。
多态性的特殊之处在于,即使两个实体在源代码中互相依赖,被调用实体的工作方式也更像插件。这使得开发人员的工作变得轻松,因为他们不必担心运行时的依赖关系。
值得一提的是,继承性和多态性并不是面向对象编程所特有的。真正的区别在于封装数据及其包含的方法。在计算资源比今天稀缺得多的时代,这是一个天才的想法。
面向对象编程中的 5 大问题
面向对象的编程一经问世,便改变了开发人员看待代码的方式。20 世纪 80 年代以前,过程式编程非常面向机器。开发人员需要非常了解计算机的工作原理才能编写好的代码。
通过封装数据和其他方法,面向对象的编程使软件开发更加以人为中心,符合人类的直觉。比如,方法 drive() 属于 car 数据组,而不是 teddybear 组。之后出现的继承性也很直观。比如,现代汽车(Hyundai)是汽车的一个子类,并且具有相同的属性,但 PooTheBear 不是,这样很好理解。
香蕉猴子丛林问题
想象一下,你正在设置一个新程序,并且正在考虑设计一个新类。然后,你回想起为另一个项目创建的简洁的小类,发现其对正在进行的工作很合适。
没问题,你可以将以前项目中的类在新项目中复用。
这里有一个问题:这个类可能是另一个类的子类,因此你需要将它的父类也包含在内。然后你会发现,这个父类可能也是另一个类的子类,以此类推,最后要面对一堆代码。
Erlang 的创建者 Joe Armstrong 曾有一句名言:「面向对象语言的问题在于,它们自带其自身周围的所有隐式环境。你想要香蕉,但是得到的却是拿着香蕉的大猩猩和整个丛林。」
这几乎可以说明一切。复用类是可以的,实际上这可能是面向对象编程的主要优点,但不要将其发挥到极致。有时你应该建立一个新的类,而不是添加大量依赖项。
脆弱的基类问题
想象一下,如果你已经成功地将另一个项目中的类复用于新的代码,那么如果基类发生变化会怎样?
这可能会破坏你整个新项目的代码,即使你可能什么也没做。一旦有人更改了基类中的一个细节,而这一点又对你的项目至关重要,那么这种影响将是非常大并且突然的。
使用继承的次数越多,潜在的维护工作就越多。因此,即使在短期内复用代码非常有效,但从长远来看,它可能让你付出一定的代价。
文章来源:《电脑编程技巧与维护》 网址: http://www.dnbcjqywh.cn/zonghexinwen/2020/1016/572.html
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