oop - 表示派生类上的 "container"派生自基类容器的设计模式

Question

我有一个类Track其中包含一组 Point s 并代表人在时间上的位置。为了得到这个结果，我运行了一个结合不同数据的迭代优化例程。为了做到这一点，我延长了 Point上课 OptimizedPoint其中包含用于优化该点和当前值的数据。我还介绍了 OptimizedTrack，它是 OptimizedPoints 的集合。以及与整个轨道相关的优化所需的额外数据。

我对 OptimizedTrack 进行了优化在最后一次迭代中，我返回给用户干净的数据 ( Track )，它只有结果，没有额外的数据。但是，我找不到用 OOP 表达 OptimizedTrack 的方法。在某种程度上是 Track 的扩展并为他们介绍常用的套路。 F.e 获取轨道的长度，这应该对它们都可用，因为它只使用可以在 OptimizedTrack 中找到的数据和 Track

现在我有这样的架构Point{x, y, z}, OptimizedPoint extends Point {additional_data}. Track {array<Point>}, OptimizedTrack {array<OptimizedPoint>, additional_data} .我不明白如何表达OptimizedTrack是 Track 的扩展，因为我无法表达 array<OptimizedPoint>扩展 array<Point> .所以不能介绍一个常用的套路length可以为数组计算，因此也可以从数组计算。

我不坚持我目前的架构。这很可能是错误的，我写在这里只是为了表达我面临的问题。在这种情况下，您建议如何重构我的架构？

Answer 1

如果您遵循被认为是正确使用继承来表达子类型关系的内容，我认为您尝试做的事情的基本前提是错误的。

继承可以用于各种目的，我不想在这个问题上自以为是，但大多数权威人士的意见是，继承在用于子类型化时是最好和最安全的。简而言之，子类的实例应该能够替换其基类的实例而不会“破坏”程序(参见:Liskov 替换原则)。

让我们假设 OptimizedPoint 是 Point 的子类型。然后，当在 OptimizedPoint 的实例上调用时，类 Point 中定义的所有方法将继续按预期运行。这意味着 OptimizedPoint 不能对任何这些方法调用要求任何更严格的先决条件，也不能削弱契约 Point 已经做出的任何 promise 的后置条件。

但这是一个常见的谬误，因为 OptimizedPoint 是 Point 的子类型，是 OptimizedPoint 的容器，即 OptimizedTrack ，是Point容器的子类型，即Track。这是因为您不能用 OptimizedTrack 的实例替换 Track 的实例(因为您无法将 Point 的实例添加到OptimizedTrack 的实例)。

因此，如果您试图遵循“良好的面向对象设计原则”，那么尝试以某种方式使 OptimizedTrack 成为 Track 的子类是灾难性的，因为它肯定永远不可能是子类型。当然，您可以重用 Track 来使用组合构建 OptimizedTrack，即 OptimizedTrack 将包含在 Track 的实例中> length 等方法将被委托(delegate)给哪些方法。