再谈面向对象多态及C++实践

本文深入探讨面向对象编程中的多态特性,重点介绍了多态如何帮助实现接口重用及通过同一接口调用不同对象的方法。此外,还讨论了多态在架构设计中的优势,特别是它如何促进系统的健壮性和灵活性。最后,提供了C++中实现多态的具体方法。
多态特性:
提起面向对象,很自然地想到三大特性:封装、继承、多态。他们的目录分别是:
1. 封装,使代码模块化封装内部结构和状态。
2. 继承,用于扩展原有代码。
3. 多态,方便接口重用,通过同一接口和传入的对象调用适用于不同对象的实现。多态在运行时绑定函数,而非多态则在编译期就已确定了函数的调用地址。

从架构设计的层面来看多态有什么好处呢?源码和运行的依赖进行反转。
通常在系统中一个函数调用另一个函数,不论是运行时还是源码中都以是相同方向进行依赖,即调用模块依赖于被调用模块。
而多态则使得源码依赖方向发生了反转,调用模块不再依赖被调用模块,两者只依赖一个多态接口。通过控制反转和依赖注入将依赖的被调用模块注入到调用模块中去,这种工作方式即是插件的工作原理。在工程实践当中插件架构是健壮的,其使得稳定高价值的业务规则不再依赖于低价值易变化的模块

结论:健壮的业务系统架构需使用多态性。

C++关于多态的工程实践:

在C++语言中支持两种多态性,即编译时多态(通过重载函数实现)和运行时多态(通过虚函数实现)。这里主要谈运行时的多态性实践。最常见的用法即声明基类指针,再利用该指针指向任意一个子类对象,调用相应的子类对象的虚函数实现。具体有如下两种方式:

1. 虚函数
虚函数是在基类中被声明为virtual,并在派生类中重新定义的成员函数,可实现成员函数的动态覆盖(Override)。

2. 抽象类
包含纯虚函数(函数声明形如:virtual void funtion()=0 )的类称为抽象类。纯虚函数是在基类中声明的虚函数,由于它在基类中没有定义,故要求任何派生类都要定义自己的实现方法,进而达到了实现多态特性的目的,工程实践中常利用抽象类作为接口使用。
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