面向对象困境之 —— 菱形缺陷

2021-11-16 From 忘归 By 江五渣

我们知道 C++ 是支持多重继承（multiple inheritance）的，即一个类可以同时从多于一个父类继承行为与特征。

而现在大多数现代编程语言对多重继承避而远之，例如 PHP 、Swift、Java 都是不支持多重继承的。因为多重继承增加了程序的复杂性和含糊性，例如容易导致菱形缺陷（Diamond Problem）。

什么是菱形缺陷？

假设我们有一个基类 A，子类 B 和 C 都重写了 A 中的方法 test()。此时又有一个 D 类，同时继承了 B 和 C，那么当 D 调用 test() 时，继承的是哪个父类的方法呢？

如果没有给出进一步的说明，编译器是无法给出答案的。

这个继承关系画出来就像一个菱形，所以这一问题也被称为菱形缺陷或钻石问题。

避而远之 —— 使用接口

想要实现多重继承的功能，又想避免菱形问题？那就使用接口（Interface）吧！这是不支持多重继承的编程语言给出的方案。

使用接口，我们可以指定某个类必须实现哪些方法，但不需要在接口中定义这些方法的具体内容。一个类无论实现几个接口，最终调用的都只有一个实现。

用 PHP 举个栗子：

interface a
{
    function test();
}

interface b
{
    function test();
}

class C implements a, b {
    // 最终调用的都是这个实现
    function test() {
        echo 'c';
    }
}

迎难而上 —— 我用 Python

虽然很多现代编程语言对多重继承都避而远之，但 Python 依然是支持多重继承的。Python 对菱形问题的处理得益于方法解析顺序（Method Resolution Order，MRO）。

上面一节中我们提到的例子若在 Python3 中运行：

class A:
    def test(self):
        print("test A")

class B(A):
    def test(self):
        print("test B")

class C(A):
    def test(self):
        print("test C")

class D(B, C):
    pass

d = D()
d.test() # 此时输出 test B

对于只支持单继承的语言来说，MRO 一般比较简单。而对于 Python 这种支持多重继承的语言来说，MRO 就复杂很多。

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来源地址：http://jalan.space/2019/07/29/2019/oo-diamond-problem/

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