c++中子类与父类的关系_面向对象中父类的确立

封装、继承、多态，这是面向对象的三大特性。这三大特性中，有两个特性都与父类有着深深的关联：

• 继承：是指子类可以获得父类的属性和方法。
• 多态：是指父类引用可以指向父类对象，也可指向子类对象。在调用时，父类的引用可以根据引用具体指向的对象去调用。

可见，父类概念的区分在面向对象的设计中十分基础也十分重要。但实际上，大多数开发者对父类的概念有不小的认知偏差。本文我们将讨论这一点。

传统认知的误区

首先我们给出一个问题。

问题1：矩形是不是正方形的父类？

请先在心中给出这个问题的答案，然后在继续阅读本文。

---

接下来，我们给出矩形类Rectangle和正方形类Square中的方法(省略方法的具体实现)，如下所示。

矩形类：

public class Rectangle {
    private double length;
    private double width;
    private String color;

    public Rectangle(double length, double width, String color) {}
    public void setLength(double length) {}
    public void setWidth(double width) {}
    public void setColor(String color) {}
    public double getArea() {}
    public String getColor() {}
}

正方形类：

public class Square {
    private double sideLength;
    private String color;
    
    public Square(double sideLength, String color) {}
    public void setSideLength(double sideLength) {}
    public void setColor(String color) {}
    public double getArea() {}
    public String getColor() {}
}

然后，请再次回答问题。

问题2：上述所示的矩形是不是正方形的父类？

---

在问题1中，我们往往认为矩形是正方形的父类，因为，在传统认知(主要是指几何学认知)中，正方形就是矩形的特殊情况，那矩形也必然应该是正方形的父类。

在问题2中，我们查看了矩形类Rectangle和正方形类Square的具体方法后，可以判断出矩形不是正方形的父类，因为后者的很多方式是前者不具备的。这时，如果我让你整理两者的继承关系，大家往往会遵循如下的思路：

1. 以矩形类Rectangle作为父类，以正方形类Square作为子类。
2. 找出矩形类Rectangle类中子父类共有的方法保留，其他方法则移动到一个新的类中。这个新的类是非正方形的矩形类NotSquare。
3. 整理删除各个子类中可以继承得到的方法。

然后会得到下面的类图。

如果这样，那很不幸。你落入了传统认知的误区。

正确的父类确立方法

在面向对象的设计中，父类包含了子类的共有行为，而子类则是在父类基础上的特殊化。在执行这个思想时，我们要摆脱传统认知带来的误导。

假设存在A、B、C、D四个类，我们寻找父类的办法是找寻它们的方法的交集。如果最终的交集恰好等于某个类，则这个类恰好是父类，如左图所示。如果最终的交集小于所有现存的类，则交集方法组成的是父类，如右图所示。

这种父类确立方法摆脱了传统认知带来的误导，能够准确确立父类。这是，我们再分析问题2，便会发现应该是如下所示的类图。

这时我们会发现，矩形类Rectangle和正方形类Square是完全平级的两个子类，而不应该是将矩形类Rectangle作为父类。

不过也要注意，通过交集获取父类是一种遵循面向对象逻辑的方法，最终得到的父类可能在现实中没有对应的事物，进而带来命名上的困难。例如在这里并集区域被命名为了“可着色的区域”ColorableArea。并且，传统的父类确立方法也会面临命名困难，例如在错误的父类划分中也产生了一个难以命名的子类，被命名为了“矩形中不是正方形的部分”NotSquare。

当涉及的类逐渐增加时，这种父类确立方法的优势会更为明显。例如，矩形类、正方形类、圆形类、五边形类都放在一起，按照此方法仍然能够很快的得出各级父类。而如果受到传统认知的误导，则很有可能导致继承关系的杂乱。

最后，我是高级架构师易哥，这里是架构研究所。真心希望本文能让大家有所收获。

欢迎关注我们，我会偶尔出没分享软件架构和编程相关的干货知识。