Java繼承層次結構

Question

矩形是父類，而正方形是矩形（父類）的子類。 這種關系正確嗎？

顯然，正方形在矩形的前面更具體，可以將其與矩形建立IS-A關系。 但是，如果我們以這種方式看到內存使用率會更高（在堆中創建正方形對象時，實例變量length和breath會像矩形一樣分別分配內存）。

而我們可以通過將Square與矩形平行放置來聲明Square類中的一個變量，從而將其減少一半。 因此，在堆中創建Square對象時，只會分配一個實例變量內存。

那么哪種方法會更有效？

1. 通過將Square作為矩形的子級。

    Or 

2. 鑒於有效的堆內存利用率，通過將Square放在繼承層次結構中的並行分支上？

如果我在任何時候錯了，請糾正我。

Answer 1

繼承最適合用來表示對象之間的“是”關系。

例如，這是繼承的一種錯誤用法：

public class List<E> {
    :
}

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

您可能會問：“如果Vector使用了List的所有功能，那么為什么這是一個不好的繼承示例？” 這是次優的，因為Vector不是列表。 結果可能是List類可能以對Vectors不重要的方式演化，或者更糟的是，它會在Vectors中創建安全漏洞或缺陷。 在這種情況下，組合會更好，即，向量“具有”列表（而不是強迫向量成為列表）。

子類別確實應該是其父類別的示例（例如，MountainBike是自行車）。 如果不是這樣，則很可能關系不是應該由繼承層次結構表示的關系。

但是如果以這種方式看到內存使用率會更高（在堆中創建正方形對象時，實例變量的長度和呼吸將分別分配給內存，例如矩形

層次結構是鼓勵代碼重用和改善模塊化的工具。 如果在項目的此階段擔心內存分配，則應該選擇與Java不同的語言。 使用Java 是因為您希望獲得與抽象和面向對象有關的設計改進。

Answer 2

您不能肯定這is-a設計方法在這里是顯而易見的選擇。 相反，您可以將Rectangle作為基礎，並且當寬度等於高度時它將是一個正方形。 盡管Square 是一個 Rectangle，但您也可以使用Rectangle屬性對其進行建模。

但我同意，從概念上講，將Square建模為擴展Rectangle似乎更好。

您關於減少空間復雜性的問題

這個層次結構現在很簡單，因此您在問這個問題，但是假設您正在使用同時包含寬度和高度的操作來構建Rectangle 。 這些操作也將對Square有效。 例如：

public int calculateArea(int width, int height);

如果從Rectangle擴展Square ，則可能會使用相同的方法。 現在，要執行此操作，您必須通過構造函數初始化寬度和高度 。 您要做的就是將這些設置為相同，然后您可以得到該區域。 您不必出於任何原因而覆蓋它。 但是，如果Square是分開的，那么您將如何進行面積計算？ 您是否僅出於空間復雜性不可知的設計考慮而將它單獨插入。

如果擴展正方形，圍繞寬度和高度構建的所有內容都可以被正方形同樣利用。

您建議的節省空間的方法放棄了代碼的可重用性。 因此，最好擴展Square而不是節省該內存。

那么哪種方法會更有效？

 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? 

效率的提高是以犧牲代碼的可重用性為代價的。 因此，答案是“ 通過將Square作為矩形的子代。 ”

但是，請稍等...您也許也可以節省內存！

如果width和height都不是基元，則可以使Width和Height之類的引用指向同一對象，而不是2個不同的對象。