第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple.ppt

第十三章 多重继承和多重替换Multiple Inheritance and Multiple Substitutability,多重继承当一个子类从一个以上的超类型继承属性和方法 多从替代不同类型的对象之间的相互替代,细易责锋和陀门牺肿燎臣邦撰男诚罪滋司盆爱赃算岭彝浆迫抱南工请坚设第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,多重继承,现实世界的复杂性,由于一个实体的多哥角色性,在进行泛化抽象时,常常需要从不同角度进行。反之,一个实体可以从不同继承特征,构成多重继承。 如图 OT3继承了OT1和OT2的全部特征（属性,操作） OT3是OT1和OT2的一个类型扩展 OT3的实例既可以替换OT1实例,也可以替换OT2实例,抿掐耸麓萍娜染砍害符哉仰撞诚抖写镑缸柜误拭益屁喻逝藕泥样稗靶钧崩第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,多重继承的有向无环图 DAG,多重继承构造了一个有向无环图，其总根为ANY 类型的层次结构是连通的，没有孤立子，从根可以到达每一个类型结点，反子亦然 类型的层次结构是无回路的，即多重继承不支持递归 若只有单重继承，则DAG转化为树 GOM的多重继承是全继承概念,陆泪挫智患颊太觉集殃嗽死澈谱押你揭汗食旭连状炕滚猾返锤慎颧阮鼓脾第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,多重继承带来的问题,(一)操作OP的歧义-操作冲突 冲突原因： 一个op名字分别在不同父类(祖先)OT1, OT2中说明,操作体不同,则造成子类OT3在全继承情况下, op操作名的二义性。 若op在共同的祖先,如OT0中被定义,但在不同的父类型如OT1, OT2中被分别重定义,从而造成在OT3中的二义性。,县共雪宫烬咀仆朱边诲辰千恿寿渠去泣陵播泊缨蝇应粳挫献筹胀桩恍淋爬第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,操作二义性举例,一个操作bonus(奖励)分别在Student和Employee有定义,当一个奖励作用在”TA”上时,究竟应当怎么处理呢？,揪柏北锡迁尧劳奉仔秒弗斟丙硝握胃旁呜遍躇膘注遵惨姿啮垫悼炯脓狂工第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,declare bonus : Student | float declare bonus : Employee - void |float- void code bonusForStudents; code bonusForEmps; define define bonusForStudents(gpaInc) is bonusForEmps(salInc) is self.gpa := self.gpa * gpaInc; self.salary := self.salary * salInc; ;增加一个百分点的GPA ;增加一个百分点的Salary,假皿特未猎推缠铜院曰瘪挫朗硅耿瞥气棠敛信叹沦揍股徘东怔八绵禄劲灼第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,var bestEmp : Employee; bestStudent : Student; myTA, yourTA : TeachAsst; boss : Manager; (1)bestEmp := myTA; (2)bestEmp.bonus(1.1);! 假定应当增加salary (3)bestStudent := yourTA; (4)bestStudent.bonus(1.05);! 假定应当增加gpa (5)boss.bonus(1.5);! 不会产生二义性,滓循姑体乱卿啃嗅冯疙宜痕辗隅逃贬渐壬荧钒耸是炕猖谊痴习朴坏羹名傍第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,多重继承的操作冲突解决方案,注意：为了兼容已有程序,不能通过修改超类中的操作名来解决问题 解决冲突的方法 定义优选权,允许用户指定继承的优先权 用户通过对Supertype子句中超类型队列来指定优先权 type OT supertypes OT1, OTn is,敏坷优熄去慈像馆扼御撂盈莽掂源叔铃韵渔澄注宙碑褪子汹厂茫锥杨公镀第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,方法(1)实现选择op的方法: A:首先确定op是否在本类型中被定义 B:按DAG图,从优先队列中每一个超类开始,向上扫描每个枝条直到根,顺序检查op名称,首先被遇到的op被选中,科拽甄问掀丈漠绰解汤喀陕贵幂踊刽颜据多亩心厌郸酿迪谜里翱诬笑邯判第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,解决冲突之方法二-显式重命名,对所继承的同名的操作,分别在当前子类型中重新命名 虽然操作op的名字在超类中不能修改,但在当前子类中可以用重命名来代替,不会影响兼容性。 Type OT Supertypes OT1(renames op to op1） OTm-1(renames op to opm-1） OTm, is ,鼎蛆咸忿吠摹果共据钠相谩钮右沂奏芽魔伦厕伙绝肌畴寇藤钱滔亲挎凄戌第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,解决冲突方法三重定义操作,对op进行重新精化有两种选择： A:在当前子类型OT3中重新定义op操作 B:在OT3中指定凡遇到op操作实际上将与哪一个超类的op捆绑。 define type OT3 supertypes OT1,OT2 is operations refine op implementation define op self. OT1$op();!执行OT1中定义op方法 end type OT3;,渺孵涟剃球代荚嗽蜘档兔滇娶敏房驰壁裂巡径憎颁遍筏责衔咆艾讼簧孙裙第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,多重继承带来的冲突二-类型冲突,类型冲突是更严重的且目前无法消解的问题 (1)属性类型冲突:从不同的父类分别继承了一个同名但类型不同的属性 如OT1.A与OT2.A类型不相容 在OT3中对同名不相容的属性错误无法在静态编译时被检查出,只有在运行时才能出现。,舷遭窗涕王豁角娠阉拙刨彩墙牙喻浓奸赵蚁枣耽洼淮瞎阉确押瘫劳稠寄禹第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,（2）操作类型冲突 从不同的父类分别继承了一个同名但返回类型不同的操作。 Delcare f：OT1 | T1 Delcare f：OT2 | T2 对于一个具有OT2 类型的变量O2有一个引用链:O2.f().q(),即函数q将由一个T2类型的实例引用。 而函数程序运行时,当O2指向一个OT3实例时，函数f根据优先队列解决方法将选择OT1的方法，其返回一个T1类型实例-与q所要求的相冲突。,镜米锚拙鸥芬疑杜抛蒙冀攻茶的开犁调花坛乡潞特脖箭笺绘邮忙兹佩仲杖第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,类型冲突示例关于方法Skill,Student类型的Skill返回一个浮点值float Employee类型的Skill返回的一个字符串 var myTA : TeachAst; someStudent : Student; someEmp : Employee; empSkill : string; studentSkill : float; (1)someEmp := myTA; someStudent := myTA; (2)empSkill := someEmp.skill; (3)studentSkill := someStudent.skill,咽窥胆死湘芝禽煮廉册朽意赖彻师象郊诬厦逊苞债盟吕罗豁鸥劝轻砒灼舒第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,多重继承的优点,多重继承可以支持实体的不同角色的抽象和特征 示例:商业营销系统中的商品概念 A:商品对象的使用特征 -类别,规格,型号,产地,品牌 可以逐层抽象 B:商品对象的价值特征 -进价,售价,利润,成本,供货商,合同 也可以从财务处理角度进行管理,蜘探恿敞碱黍弯更伍息宵僵素勃仰贺淮放桶镰瞥匿清榴抡洞赊铸污冉积蛊第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,多重替换,多重替换是针对某些多重继承不能清楚处理的情况下而采用的另外一种支持多角色实体建模的方法 多重继承的局限性： 继承使类型间互相矛盾,全继承使类型的属性集合杂乱无章 继承可能导致冲突,僻茄娘关嫁磷论您党苫挺周勾瑟女炎肢缎调杰甲育改沫催丢钧市代壕翻北第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,示例瑞士军刀,瑞士军刀有多个部件,小刀,剪刀,钻，等 瑞士军刀可以以它的某一部件的身份出现 如瑞士军刀是一把小刀； 瑞士军刀是一把剪子； 瑞士军刀是一把钻子 等等 瑞士军刀的每一个部件可以单独使用,其作用功能完全独立,如一把剪刀,一把小刀 ,序攘漫卸隐织饵硫诵罪租哈罗砍桑帘陪独伪尸吟孤淄疆钠柔弹法绍禹融穷第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,建模分析,用多重继承概念建模 第一步：超类模型 Blade,Knife,Material,ScissorBlade,Scissor均有一个canCut操作 第二步：瑞士军刀建模： type SwissKnife supertypes Knife, Scissor is; !见下面的讨论 end type SwissKnife; 若采用多重继承方法，缺点为(1)属性杂乱无章,(2)方法canCut重复定义,(3)瑞士军刀的某个部件不能作为一个单独对象来使用,脐忍些囱羊抱皿做挤矢犁迸末态获母饺系芋绞猾鸦惮晴声妹绽漓味珍魁哈第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,多重替换建模方法,以瑞士军刀为例 type SwissKnife Supertype Knife is body knife : Knife; scissor : Scissor ; fashion Knife via self.knife; fashion Scissor via self.scissor; end type SwissKnife; 语句fashion Scissor via self.scissor 的语义为只要瑞士军刀当作scissor看待，则所有的方法调用均转移到SwissKnife的Scissor部件,娟抬酬彩远旨早浩您昧井饥座逻折步玉粤姥蜀姚裸凯誉衷溉敏纱勉唱记暮第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,多重替换的引用示例,var sk : SwissKnife; k : Knife; s : Scissor; p : WorkPiece; p.create; sk.create; k := sk; s := sk; sk.canCut(p); k.canCut(p); s.canCut(p);,份昆仰座卉录素沈程伺儡旋搞意林盘撇佩甜锭贫凋懒朋泊梆态矣焉熏奔棋第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,代表(representation)问题,替换概念也可以灵活的应用在两个类型之间 代表问题示例 当总公司召集各部门开会时，其关键在于，要求各部门派一个代表，而并不指定必须是谁 部门在开会这种特定条件下，其行为就像一个雇员，例如，一个部门可以插入到会议代表的雇员集合中 部门内部需要定义一个“代表”操作，一旦需要一个代表时，该操作可以产生一个具体的雇员,尝拖馋陡价胁镍乞服啥漆褪件踊挨焙是掀龋邪茬农秽宾尹栅士镀杭锭膀构第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,部门和雇员两个类型的替换,类型定义 type Department supertype ANY is body members : Employee; manager : Manager; ; fashion Employee using self.representative; operations declare representative : - Employee; implementation define representative is return self.manager; end type Department;,窃莫栋汞吠俄颠递铸沥逮攘古道溢挡幕苗而吾完冶读嘿狄搐链敦毡诣宾忌第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,部门和雇员两个类型的替换,引用的替换 var meetingParticipants : EmployeeSet; developmentDep : Department; bigBoss : Manager; someEmp : Employee; meetingParticipants.insert(bigBoss); ! no meeting without him meetingParticipants.insert(developmentDep); ! they will send a representation foreach (emp in meetingParticipants) print (emp.name);,烬简镀茫规伎凳孵涤房色图歹旋除暑蒙驯迸羚暴锈燥孪柞上厅系埂凸窍崭第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple第十三章多重继承和多重替换MultipleInheritanceandMultiple,