oop - CLOS 相对于其他基于类的 OO 系统的优势

Question

我遇到过这样的说法，即 Common Lisp 对象系统 (CLOS) 优于传统的(基于类的)面向对象系统。 Wikipedia entry for CLOS提到了这两种方法之间的差异——主要是多重分派(dispatch)以及 CLOS 中的类和方法的分离。这些仅仅是CLOS的差异还是真正的优势？

Answer 1

取决于你认为什么是优势。

首先 CLOS 是一个基于类的对象系统，与基于非类的面向原型(prototype)的对象系统相比。 CLOS 具有多重继承的类。 CLOS 对象是类的实例。

CLOS 不使类命名空间。 CLOS 也不让方法驻留在类和这些类的命名空间中。

这意味着 CLOS 不是消息传递 OO .不将消息传递给某个对象，然后该对象运行相应的方法。

历史上早期的 Lisp 对象系统(CLOS 就是从该系统开发的)开始是传统的基于类的消息传递系统(LOOPS，Flavors)。经过几年的实验和研究，CLOS 模型被认为更适合 Lisp 并且更强大。

CLOS 使用通用函数模型 ，其主要优点是它更适合函数式编程范式。 CLOS 使用泛型函数的函数调用。泛型函数可以有多个参数，并且可以调度多个参数。
这适用于 Common Lisp 的其余部分，因为其他函数也可以有多个参数。 CLOS 泛型函数也可以传递、从函数返回或存储在数据结构中。所以它们也是一流的功能。如果你发现这些东西(高阶函数和多重分派(dispatch))有用，那么 CLOS 就有优势。此外，CLOS 通用函数本身就是 CLOS 对象。

有几件事与其他基于类的 OO 系统不同——上面已经提到了每个类没有命名空间以及方法不是按类组织的。由于 CLOS 不是消息传递 OO，因此将发送到某个对象的所有消息转发到另一个对象并不适用 - 如果没有消息传递，我们将无法转发不存在的消息。

一个明显的可能优势是，由于 CLOS 类不捆绑方法，并且方法可以单独定义，因此类和方法集不是封闭的。可以随时添加或删除新方法。这意味着对于新的或更改的功能，不需要源代码，以某种方式“重新打开”一个类，甚至子类化一个类来将新功能添加到子类中。所有这些在 CLOS 中都是不必要的。

其他一些可能的优势:

CLOS 具有用于组织功能的通用功能。因此，功能不需要分散在类中，而是可以集中在通用函数中。

CLOS的调度机制非常灵活。在运行时，可以从一组适用的方法中组装出有效的方法，并且可以以几乎任意的方式控制组装。这样用户就可以实现新的调度方式，而无需更改底层实现。一个例子是按契约(Contract)设计的实现。 CLOS 非常灵活，可以由用户实现。

通常，高级 CLOS 实现基于它是默认对象系统的想法，但允许对对象系统本身进行各种定制。因此 CLOS 定义了一个可能的对象系统区域，而不是一个单一的固定系统。默认功能已经相当先进了:多重继承、动态更新、多分派(dispatch)、方法组合等等。

要详细了解 CLOS 的设计理念，即 Common Lisp 对象系统，请参阅以下论文:

CLOS in Context: The Shape of the Design Space (丹尼·博布罗、乔恩·L·怀特、理查德·P·加布里埃尔)，1992

CLOS: Integrating Object-Oriented and Functional Programming (乔恩·L·怀特、丹尼·博布罗、理查德·P·加布里埃尔)，1991