Python：继承与组合答案

【问题标题】：Python: Inheritance versus CompositionPython：继承与组合
【发布时间】：2014-01-17 19:43:36
【问题描述】：

我正在使用 Python 中的两个类，其中一个应该被允许将来自另一个类的任意数量的对象作为子级，同时将这些子级的清单作为一个属性。对于这种父子情况，继承似乎是显而易见的选择，但我所得到的是组合的一个例子。这是简化的代码：

class Parent:
    def __init__(self, firstname, lastname):
        self.firstname = firstname
        self.lastname = lastname
        self.kids = []

    def havechild(self, firstname):
        print(self.firstname, "is having a child")
        self.kids.append(Child(self, firstname))


class Child(Parent):
    def __init__(self, parent, firstname):
        self.parent = parent
        self.firstname = firstname
        self.lastname = parent.lastname

所以基本上，虽然让 Child() 从 Parent() 继承似乎是直观的，但删除继承并不会改变任何东西。我可以看到离开 Child(Parent) 而不仅仅是 class Child() 的唯一好处是，如果我需要向 Parent 我希望 Child 继承。使用 self.parent = parent，我已经可以访问 Parent 的任何其他未来属性。

除了将Parent 实例传递给Child 构造函数（组合）之外，还有其他方法可以使用纯继承吗？

【问题讨论】：

不，你做对了。通过继承引入对象之间的耦合只是为了在它们之间共享方法是很糟糕的，除非您希望它们具有“is a”，即使那样，您也可能想转而采用“mixin”路线。
继承用于“is-a”关系。孩子是父母吗？不必要。组合是为了“有”的关系。孩子有父母（父母有孩子）。如果你有一个人类，你会使用继承，那么一个孩子就是一个人，所以孩子会从人继承。
如果您需要两个类共享一些通用方法，那么您总是可以从一个 Person 类继承这两个类。
“父母”或“孩子”是“人”有时碰巧拥有或不拥有的偶然属性。因此，在这种命名法的情况下，您应该只有一个类 - Person，其 kids 数组是否为空。
如果您希望您的孩子能够拥有child(...)，您可能需要继承。

标签： python inheritance composition

【解决方案1】：

从Parent继承Child或从Child继承Parent肯定不好。

正确的做法是创建一个基类，比如说 Person 并从它继承 Child 和 Parent 。这样做的一个好处是消除代码重复，目前您只有名字/姓氏字段复制到两个对象中，但您可能有更多数据或其他方法，例如 get_name() 来处理这些数据。

这是一个例子：

class Person:
    def __init__(self, firstname, lastname):
        self.firstname = firstname
        self.lastname = lastname

    def get_name(self):
        return f"{self.firstname} {self.lastname}"


class Parent(Person):
    def __init__(self, firstname, lastname):
        super().__init__(firstname, lastname)
        self.kids = []

    def havechild(self, firstname):
        print(self.firstname, "is having a child")
        self.kids.append(Child(self, firstname))


class Child(Person):
    def __init__(self, parent, firstname):
        super().__init__(firstname, parent.lastname)
        self.parent = parent

另一种方法是不使用继承，但只有一个 Person 对象（相对于 Parent 和 Child）。跟踪家庭状态和父母/孩子的功能可以移动到另一个对象中。

这种方法的一个优点是您遵循single responsibility principle 并保持对象简单，每个对象只做一件事。

这是一个例子：

from collections import defaultdict


class Person:
    def __init__(self, firstname, lastname):
        self.firstname = firstname
        self.lastname = lastname

    def get_name(self):
        return f"{self.firstname} {self.lastname}"


class FamilyRegistry(object):
    def __init__(self):
        self.kids = defaultdict(list)

    def register_birth(self, parent, child_name):
        print(parent.firstname, "is having a child")
        child = Person(child_name, parent.lastname)
        self.kids[parent.lastname].append(child)
        return child

    def print_children(self, person):
        children = self.kids[person.lastname]
        if len(children) == 0:
            print("{} has no children" % person.get_name())
            return
        for child in children:
            print(child.get_name())

它是这样工作的：

joe = Person('Joe', 'Black')
jill = Person('Jill', 'White')
registry = FamilyRegistry()
registry.register_birth(joe, 'Joe Junior') # Joe is having a child
registry.register_birth(joe, 'Tina')       # Joe is having a child
registry.print_children(joe)               # Joe Junior Black
                                           # Tina Black
registry.print_children(jill)              # Jill White has no children

【讨论】：

【解决方案2】：

首先，我认为您在混淆事情。正如您自己提到的，继承用于希望继承父类的性质然后修改该行为并扩展它的类中。

在您的示例中，Child 从 Parent 继承了两件事。构造函数__init__ 和havechild。您正在覆盖构造函数并且 havechild 方法不应该工作，因为没有孩子成员列表可以将新孩子附加到。此外，您似乎不打算让孩子生孩子。

话虽如此，您似乎实际上可能想问一个不同的问题，例如组合与聚合。有像 Inheritance vs Composition 这样的设计选择，实际上可能对 Python 特别感兴趣，但它主要询问您是否想通过复制独立父类的行为来重用代码（inheritance ）或者你想分离不同的类行为颗粒（因为没有更好的词），然后创建这些颗粒的组合的类。

have a look at this!referenced这本书也很有名，对不同的设计模式都有很好的目录。

【讨论】：