导出和销毁封装，还是违反 DRY？

Question

我有两个 C++ 类： Sequence ，就像std::vector和File ，它是代表机器上文件的字符串Sequence 。

从Sequence派生File是不费吹灰之力的。 它的行为完全相同，但增加了读取和写入文件的功能。 File特定的功能很容易实现，无需将Sequence的数据成员标记为受保护。 相反，它们可以是私有的，并且File可以使用Sequence的公共接口。 到处都是快乐的时光。

我想制作一个内部管理动态分配的 memory 的Array class。 无法调整Array object 的大小； 大小在构造函数中指定。*

这就是事情变得有争议的地方。

从概念上讲，从Array派生Sequence是有意义的。 就像File是一个具有读取和写入文件的附加功能的Sequence Sequence一个具有按需调整大小的附加功能的Array 。

但有一个关键区别：调整大小功能需要直接访问正在管理的 memory Array 。 换句话说，以前的私有成员现在必须受到保护。

使用受保护成员而不是私有成员会破坏封装。 Array和Sequence之间的链接是唯一需要它的链接； 作品中的其他类可以只使用它们父母的公共接口。 从这个意义上说，推导是个坏主意。

您可能会争辩说，想要 arrays 的人可以只使用Sequence并忽略调整大小的功能。 但是话又说回来，您可以只使用File并忽略读/写功能。 这就像购买一台笔记本电脑，但从未将其从办公桌上移开。 这根本没有意义。

最好的举措是什么：派生并可能破坏封装； 使Array成为一个完全独立的 class，并且必须毫无意义地重新实现很多功能； 还是完全忘记Array而只是让人们使用Sequence ？

*请注意，这是一个娱乐和教育项目，因此具有不可调整大小的动态分配数组的实用性无关紧要。

Answer 1

您可能会考虑将问题切入稍微不同的方向。 而不是 inheritance，也许这个问题可以用一个模板来解决——具体来说，一个管理集合缓冲区的策略模板。 您将拥有（至少）两种实现方式：一种用于固定分配，另一种用于自动调整大小。

这根本不会破坏封装，而且我可以看到两者之间几乎唯一的重叠是初始分配可能大致相同，无论是固定的还是可变的。 鉴于这是多么微不足道，我怀疑是否值得花费大量时间或精力来尝试将其排除在外。 理论上可能是这样，但至少在典型情况下，我们谈论的是一行代码，而且是非常简单的一行代码。

暂时回到 inheritance 问题，归结为：这非常类似于标准圆形与椭圆形的情况，其中一个看起来像另一个，但最终两者都不满足 LSP - 你不能安全地将任何一个视为另一个，因此（至少是公开的）inheritance 不适合。 私有 inheritance 不需要遵循 LSP，但通常仅在/如果您需要/想要覆盖基类的虚拟 function 时有用，这在这里似乎也不太可能。

Answer 2

我不会在这里使用推导。

Sequence并不是真正的Array 。 虽然实际上它们似乎有许多常用方法，但从设计的角度来看，它们有非常不同的用途和保证。

但是，在Sequence中使用Array并让Sequence直接将多个调用（内联）转发到Array是有意义的：

template <typename T>
class Sequence
{
public:
  Sequence(): _array(10) {}
  explicit Sequence(size_t n): _array(n) {}

  bool empty() const { return _size == 0; }
  size_t size() const { return _size; }
  size_t capacity() const { return _array.size(); }

private:
  size_t _size; // current size
  Array<T> _array;
}; // class Sequence

注意：我在这里假设 Array 是同时使用其所有元素构建的，而序列将一次添加一个

同样， File从Sequence派生是否有意义？ 您是否没有实现问题，例如将Sequence的内容与磁盘表示同步？

Answer 3

好吧，在您的情况下，使用公共inheritance 从Array派生Sequence绝对是个坏主意（从矩形派生正方形）。 就面向对象编程而言，Sequence IS NOT an Array，因为Array具有Sequence所没有的属性，它是： An Array object cannot be resized 。 如果进行推导，就会破坏Liskov 替换原则。

在您的情况下，由于您想要实现一些功能，已经存在于另一个 class 中，我建议您使用私有inheritance （这意味着 inheritance 的实现），或存储Sequence的私有区域组合和例如Array将其用于内部实现。

UPD：但是，在我看来，使用Array实现Sequence也很成问题。 也许最好创建一些抽象的基础 class Container来实现Sequence和Array的通用功能，然后从中派生这两个类。