Java继承层次结构

Question

矩形是父类，而正方形是矩形（父类）的子类。 这种关系正确吗？

显然，正方形在矩形的前面更具体，可以将其与矩形建立IS-A关系。 但是，如果我们以这种方式看到内存使用率会更高（在堆中创建正方形对象时，实例变量length和breath会像矩形一样分别分配内存）。

而我们可以通过将Square与矩形平行放置来声明Square类中的一个变量，从而将其减少一半。 因此，在堆中创建Square对象时，只会分配一个实例变量内存。

那么哪种方法会更有效？

1. 通过将Square作为矩形的子级。

    Or 

2. 鉴于有效的堆内存利用率，通过将Square放在继承层次结构中的并行分支上？

如果我在任何时候错了，请纠正我。

Answer 1

继承最适合用来表示对象之间的“是”关系。

例如，这是继承的一种错误用法：

public class List<E> {
    :
}

public class Vector<E> extends List<E> {
    :
}

您可能会问：“如果Vector使用了List的所有功能，那么为什么这是一个不好的继承示例？” 这是次优的，因为Vector不是列表。 结果可能是List类可能以对Vectors不重要的方式演化，或者更糟的是，它会在Vectors中创建安全漏洞或缺陷。 在这种情况下，组合会更好，即，向量“具有”列表（而不是强迫向量成为列表）。

子类别确实应该是其父类别的示例（例如，MountainBike是自行车）。 如果不是这样，则很可能关系不是应该由继承层次结构表示的关系。

但是如果以这种方式看到内存使用率会更高（在堆中创建正方形对象时，实例变量的长度和呼吸将分别分配给内存，例如矩形

层次结构是鼓励代码重用和改善模块化的工具。 如果在项目的此阶段担心内存分配，则应该选择与Java不同的语言。 使用Java 是因为您希望获得与抽象和面向对象有关的设计改进。

Answer 2

您不能肯定这is-a设计方法在这里是显而易见的选择。 相反，您可以将Rectangle作为基础，并且当宽度等于高度时它将是一个正方形。 尽管Square 是一个 Rectangle，但您也可以使用Rectangle属性对其进行建模。

但我同意，从概念上讲，将Square建模为扩展Rectangle似乎更好。

您关于减少空间复杂性的问题

这个层次结构现在很简单，因此您在问这个问题，但是假设您正在使用同时包含宽度和高度的操作来构建Rectangle 。 这些操作也将对Square有效。 例如：

public int calculateArea(int width, int height);

如果从Rectangle扩展Square ，则可能会使用相同的方法。 现在，要执行此操作，您必须通过构造函数初始化宽度和高度 。 您要做的就是将这些设置为相同，然后您可以得到该区域。 您不必出于任何原因而覆盖它。 但是，如果Square是分开的，那么您将如何进行面积计算？ 您是否仅出于空间复杂性不可知的设计考虑而将它单独插入。

如果扩展正方形，围绕宽度和高度构建的所有内容都可以被正方形同样利用。

您建议的节省空间的方法放弃了代码的可重用性。 因此，最好扩展Square而不是节省该内存。

那么哪种方法会更有效？

 By putting Square as a child of rectangle. Or By Putting Square at a parallel branch in inheritance hierarchy in view of effective heap memory utilization? 

效率的提高是以牺牲代码的可重用性为代价的。 因此，答案是“ 通过将Square作为矩形的子代。 ”

但是，请稍等...您也许也可以节省内存！

如果width和height都不是基元，则可以使Width和Height之类的引用指向同一对象，而不是2个不同的对象。