3、面向对象设计：原理、实践与案例分析

面向对象设计：原理、实践与案例分析

1. 组合与聚合关系

在面向对象设计中，组合和聚合是两种重要的对象关系。在UML（统一建模语言）里，组合关系用实心菱形表示，聚合关系则用空心菱形表示。以国际象棋为例，棋盘和棋子作为棋具的一部分被存储，就如同棋具对象的属性引用它们一样。在实际应用中，一旦过了设计阶段，聚合和组合的区别往往变得不那么重要，因为在实现时，它们的行为很相似。不过，当团队讨论不同对象如何交互时，区分这两者还是有帮助的。通常可以将它们视为相同的事物，但在需要区分时，了解它们的差异就显得尤为重要，这也是抽象的体现。

2. 继承关系

2.1 继承的概念

除了组合和聚合，对象之间还有关联关系。但仅靠这些关系还不足以完整地定义国际象棋系统。例如，玩家可能是人类，也可能是具有人工智能的软件程序。这里就需要一种“是一个”（is - a）的关系，即继承。继承是面向对象编程中最著名、最常用但也常被过度使用的关系。它类似于家族树，就像姓氏和一些特征会在家族中传承一样，在面向对象编程中，一个类可以从另一个类继承属性和方法。

2.2 国际象棋棋子的继承示例

国际象棋棋具中有32个棋子，分为6种不同类型（兵、车、象、马、王、后），每种棋子移动时的行为不同。这些棋子类都有一些共同属性，如颜色和所属棋具，同时在棋盘上有独特的形状和不同的移动方式。可以让这6种棋子类继承自一个 Piece 类。空心箭头表示各个棋子类从 Piece 类继承，所有子类会自动拥有从基类继承的 chess_set 和 color 属性。每个