Je - Is-a

v reprezentace znalostí, objektově orientované programování a design (vidět objektově orientovaný programová architektura ), je (je nebo je) je subsumpce[1] vztah mezi abstrakce (např. typy, třídy ), kde jeden třída A je podtřída jiné třídy B (a tak B je nadtřída z AJinými slovy, typ A je podtypem typu B, když je A Specifikace implikuje specifikaci B. To znamená, že jakýkoli objekt (nebo třída), který splňuje specifikaci A, také vyhovuje specifikaci B, protože specifikace B je slabší.[2]

The je vztah je třeba porovnat s má (má nebo má) vztah mezi typy (třídami); matoucí vztahy má a je je běžná chyba při navrhování modelu (např počítačový program ) vztahu reálného světa mezi objektem a jeho podřízeným. The je vztah může být také v kontrastu s instance-of vztah mezi objekty (instance) a typy (třídy): viz "rozlišení typu tokenu " a "vztahy typu token."[3]

Abychom shrnuli vztahy, existují:

  • hyperonymum –hyponymum (supertyp – podtyp) vztahy mezi typy (třídami) definující taxonomickou hierarchii, kde
    • pro subsumpce relace: hyponymum (podtyp, podtřída) má a Typ (je) vztah s jeho hyperonymem (supertyp, nadtřída);
  • holonym –meronymum (celek / entita / kontejner-část / složka / člen) vztahy mezi typy (třídami) definující posesivní hierarchii, kde
    • pro agregace (tj. bez vlastnictví) vztah:
      • holonym (celek) má má vztah s jeho meronymem (částí),
    • pro složení (tj. s vlastnickým) vztahem:
      • meronym (složka) má a část vztah s jeho holonym (entitou),
    • pro zadržování[4] vztah:
  • relace koncept-objekt (typ-token) mezi typy (třídy) a objekty (instance), kde
    • token (objekt) má instance-of vztah s jeho typem (třídou).

Příklady podtypu

Podtypování umožňuje nahrazení daného typu jiným typem nebo abstrakcí. Subtypizace prý zakládá je vztah mezi podtypem a nějakou existující abstrakcí, ať už implicitně nebo explicitně, v závislosti na jazykové podpoře. Vztah lze vyjádřit explicitně prostřednictvím dědičnosti v jazycích, které podporují dědičnost jako mechanismus podtypů.

C ++

Následující kód C ++ zavádí explicitní vztah dědičnosti mezi třídami B a A, kde B je podtřídou i podtypem Aa lze jej použít jako A kdekoli a B je zadáno (prostřednictvím odkazu, ukazatele nebo samotného objektu).

třída A{ veřejnost:   prázdnota DoSomethingALike() konst {}};třída B : veřejnost A{ veřejnost:   prázdnota DoSomethingBLike() konst {}};prázdnota UseAnA(A konst& some_A){   some_A.DoSomethingALike();}prázdnota SomeFunc(){   B b;   UseAnA(b); // b lze nahradit A.}

[5]

Krajta

Následující kód pythonu vytváří explicitní vztah dědičnosti mezi třídami B a A, kde B je podtřídou i podtypem Aa lze jej použít jako A kdekoli a B je požadováno.

třída A:    def do_something_a_like(já):        složittřída B(A):    def do_something_b_like(já):        složitdef use_an_a(some_a):    some_a.do_something_a_like()def some_func():    b = B()    use_an_a(b)  # b může být nahrazen za A.

Následující příklad, typ (a) je "běžný" typ a typ (typ (a)) je metatyp. Zatímco při distribuci mají všechny typy stejný metatyp (PyType_Type, což je také jeho vlastní metatyp), to není požadavek. Typ klasických tříd, známý jako typy. ClassType, lze také považovat za zřetelný metatyp.[6]

>>> A = 0>>> typ(A)<type 'int'>>>> typ(typ(A))<type 'type'>>>> typ(typ(typ(A)))<type 'type'>>>> typ(typ(typ(typ(A))))<type 'type'>

Jáva

V Javě je vztah mezi parametry typu jedné třídy nebo rozhraní a parametry typu jiné jsou určeny rozsahy a nářadí doložky.

Pomocí tříd Collections ArrayList implementuje List a List rozšiřuje Collection . Takže ArrayList je podtyp List , což je podtyp Collection . Vztah podtypů se mezi typy automaticky zachová. Při definování rozhraní PayloadList, které přidružuje volitelnou hodnotu obecný typ P s každým prvkem může jeho deklarace vypadat takto:

rozhraní PayloadList<E, P> rozšiřuje Seznam<E> {    prázdnota setPayload(int index, P val);    ...}

Následující parametrizace PayloadList jsou podtypy List :

PayloadList<Tětiva, Tětiva>PayloadList<Tětiva, Celé číslo>PayloadList<Tětiva, Výjimka>

Princip substituce Liskov

Hlavní článek: Princip substituce Liskov

Princip substituce Liskov vysvětluje vlastnost, "Pokud pro každý objekt o1 typu S existuje objekt o2 typu T takový, že pro všechny programy P definované v termínech T se chování P nemění, když je o1 nahrazeno o2, pak S je podtyp T,".[7] Následující příklad ukazuje porušení LSP.

prázdnota DrawShape(konst Tvar& s){  -li (psí typ(s) == psí typ(Náměstí))    DrawSquare(static_cast<Náměstí&>(s));  jiný -li (psí typ(s) == psí typ(Kruh))    DrawCircle(static_cast<Kruh&>(s));}

Je zřejmé, že funkce DrawShape je špatně naformátovaná. Musí to vědět o všech odvozených třídách třídy Shape. Mělo by se také změnit, kdykoli se vytvoří nová podtřída tvaru. v objektově orientovaný design, mnoho[SZO? ] pohlížejte na jeho strukturu jako na anathema.

Zde je jemnější příklad porušení LSP:

třída Obdélník{  veřejnost:    prázdnota   SetWidth(dvojnásobek w)  { jeho šířka = w; }    prázdnota   Nastavit Výška(dvojnásobek h) { jeho výška = h; }    dvojnásobek Získejte výšku() konst   { vrátit se jeho výška; }    dvojnásobek GetWidth() konst    { vrátit se jeho šířka; }  soukromé:    dvojnásobek jeho šířka;    dvojnásobek jeho výška;};

To funguje dobře, ale pokud jde o třídu Square, která zdědí třídu Rectangle, porušuje LSP, i když je vztah existuje mezi obdélníkem a čtvercem. Protože čtverec je obdélníkový. Následující příklad přepíše dvě funkce, Setwidth a SetHeight, aby se problém vyřešil. Oprava kódu však znamená, že design je vadný.

veřejnost třída Náměstí : Obdélník{  veřejnost:    virtuální prázdnota SetWidth(dvojnásobek w);    virtuální prázdnota Nastavit Výška(dvojnásobek h);};prázdnota Náměstí::SetWidth(dvojnásobek w){    Obdélník::SetWidth(w);    Obdélník::Nastavit Výška(w);}prázdnota Náměstí::Nastavit Výška(dvojnásobek h){    Obdélník::Nastavit Výška(h);    Obdélník::SetWidth(h);}

Následující příklad, funkce g funguje pouze pro třídu Rectangle, ale ne pro Square, a proto byl porušen princip otevřeno-zavřeno.

prázdnota G(Obdélník& r){  r.SetWidth(5);  r.Nastavit Výška(4);  tvrdit(r.GetWidth() * r.Získejte výšku()) == 20);}

[8]

Viz také

Poznámky

  1. ^ Vidět Princip substituce Liskov.
  2. ^ „Podtypy a podtřídy“ (PDF). MIT OCW. Citováno 2. října 2012.
  3. ^ Vztahy typu – token
  4. ^ Viz také Zadržení (počítačové programování).
  5. ^ Mitchell, John (2002). "10" koncepty v objektově orientovaných jazycích"". Koncepty v programovacím jazyce. Cambridge, Velká Británie: Cambridge University Press. str. 287. ISBN  0-521-78098-5.
  6. ^ Guido van Rossum. „Subtyping Built-in Types“. Citováno 2. října 2012.
  7. ^ Liskov, Barbara (květen 1988). Abstrakce dat a hierarchie (PDF). Oznámení SIGPLAN.
  8. ^ „Zásada substituce Liskov“ (PDF). Robert C. Martin, 1996. Archivovány od originál (PDF) dne 5. září 2015. Citováno 2. října 2012.

Reference