📋 Research Summary
继承(Inheritance)常被作为代码复用的首选手段,但它建立了父子类之间最强、最静态的耦合关系,导致"脆弱基类问题(Fragile Base Class)"。"组合优于继承(Composition over Inheritance)"主张通过组装小型的、独立的组件来构建复杂行为,将"是什么(Is-A)"的静态层级转化为"有什么(Has-A)"或"能做什么(Can-Do)"的动态能力,从而获得更高的灵活性和复用性。
🌱 逻辑原点
为了得到那根香蕉(想要复用的功能),你不得不连同拿香蕉的大猩猩(父类上下文)以及整个丛林(父类的父类)一起搬回家。 ------ Joe Armstrong (Erlang 之父)
在软件架构中,我们面临一个核心矛盾:
我们希望复用现有的代码(不要重复造轮子),但继承机制要求我们在编译时就锁定对象的血缘关系,而现实世界的需求变更往往是跨物种的、动态的。
如果父类的一个微小修改会无声无息地破坏子类的行为,这种"复用"到底是加速了开发,还是埋下了地雷?

🧠 苏格拉底式对话
1️⃣ 现状:最原始的解法是什么?
继承(Inheritance)。
我们需要写游戏里的角色。
定义一个 Character 基类,包含 move() 和 attack()。
然后 Warrior extends Character,Mage extends Character。
优点:代码复用极快,子类天生拥有父类的所有能力。
2️⃣ 瓶颈:规模扩大 100 倍时会在哪里崩溃?
分类学的噩梦与脆弱基类。
现在需求增加了:
- 企鹅问题 :新增加一个
NPC,它不能attack()。你不得不在子类里抛出UnsupportedOperationException(违反里氏替换原则)。 - 上帝基类 :为了让大家都用上新功能(比如
fly()),你把它加进Character,结果所有地上的角色都会飞了。 - 多重继承困境 :如果出现一个
Paladin(圣骑士),他既要像Warrior那样物理攻击,又要像Mage那样施法。Java/C# 不支持多重继承,你陷入了死胡同。
3️⃣ 突破:必须引入什么新维度?
能力组装(Composition of Capabilities)。
不再问"它是什么(Is-A)",而是问"它有什么(Has-A)"。
将 Move、Attack、Magic 拆分为独立的组件(Component)或策略(Strategy)。
Warrior=MoveComponent+PhysicalAttackComponentMage=MoveComponent+MagicAttackComponentPaladin=MoveComponent+PhysicalAttackComponent+MagicAttackComponent
通过组合,我们在运行时动态赋予对象能力,而不是在编译时锁死它的身份。
📊 视觉骨架
Inheritance_Trap
Composition_Flexibility
继承了不需要的 heal()
继承了不需要的 attack()
强耦合
Has-A
Has-A
Has-A
GodObject
+move()
+attack()
+heal()
+fly()
Warrior
Healer
Monster
Entity
+id
Mover
+move()
Attacker
+attack()
HealerComponent
+heal()
💥 修改此处影响所有子类
🧩 按需像乐高一样组装
⚖️ 权衡模型
公式:
CoI = 运行时灵活性 + 隔离副作用 - (转发代码量 + 对象数量)
代价分析:
- ✅ 解决: 类爆炸(Class Explosion) 。不需要为
FlyingWarrior、SwimmingWarrior创建不同的类。 - ✅ 解决: 白箱复用风险。继承暴露了父类实现细节(白箱),组合通过接口交互(黑箱),更安全。
- ❌ 牺牲: 代码简洁度 。继承可以自动获得方法,组合需要写"转发方法(Forwarding Methods)"(如
this.mover.move())。 - ⚠️ 增加: 系统碎片化。会有更多的小类(Component),需要更复杂的初始化逻辑(通常配合 Factory 或 DI 容器)。
🔁 记忆锚点
java
// ❌ 继承:我是我爸爸的儿子 (静态、强耦合)
class RubberDuck extends Duck {
@Override
void fly() {
throw new Error("Cannot fly"); // 违背天性
}
}
// ✅ 组合:我有这个装备 (动态、松耦合)
class RubberDuck {
private FlyBehavior flyBehavior = new NoFly(); // 插拔式配置
void performFly() {
flyBehavior.fly(); // 委托
}
}
一句话本质: 多用"有一个(Has-A)",少用"是一个(Is-A)"。