Dart的語法詳解系列篇(三)-- mixin入門詳解

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前言
Flutter1.0穩定版昨晚的終于發布了。我們為此感到高興。對于開發者來說,有了穩定版相當于一個定心丸。本文主要介紹Fllutter1.0的一些功能和相關工具。


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在面向對象的編程語言中,Mixin是包含供其他類使用的方法的類,而不必是其他類的父類。其他類如何訪問Mixin的方法取決于語言。Mixin有時被描述為“包含的”而不是“繼承的”。

Mixins鼓勵代碼重用,并且可用于避免多重繼承可能導致的繼承歧義(菱形問題),或者用于解決語言中缺少對多重繼承的支持的問題。Mixin還可以被視為具有實現方法的接口。這個模式是執行依賴倒置原則的一個例子。

一、繼承歧義

(一)定義

繼承歧義,也叫菱形問題,也叫做鉆石問題,或者有時被稱為致命的死亡鉆石。當兩個B和C類繼承自A,D類繼承自B和C時產生歧義。如果A中有一個方法在B和C中已經重寫,而D沒有重寫它,那么D繼承的方法的版本是B,還是C?

如下圖所示:

鉆石問題示意圖

(二)繼承歧義的緩解

不同的編程語言有不同的方法來處理這些重復繼承的問題,這里列舉幾個用的比較多的語言。

語言 解決方案
C++(底層、硬件、編解碼、算法等都用得到) 默認情況下,每個繼承路徑都是分開的,因此D對象實際上包含兩個獨立的a對象,并且必須正確限定a成員的使用。如果從A到B的繼承和從A到C的繼承都標記為virtual(例如,class B:virtual public A),那么c++會特別注意只創建一個對象,并正確使用A的成員。如果虛擬繼承和非虛擬繼承是混合的,那么只有一個虛擬A,對于每個到A的非虛擬繼承路徑,都有一個非虛擬A。C++需要顯式地聲明要使用的特性是從哪個父類調用的(例如:Worker::Human.Age)。C++不支持顯式的重復繼承,因為沒有辦法限定要使用哪個超類(例如:在一個派生列表[class Dog : public Animal, Animal]中出現一個類不止一次)。C++還允許通過虛擬繼承機制創建多個類的單個實例(例如:Worker::HumanMusician::Human將引用相同的對象)。
Java8(服務端開發、Android開發) Java 8在接口上引入默認方法。如果A、B、C是接口,B、C可以為A的抽象方法提供不同的實現,從而導致菱形問題D類必須重新實現該方法(它的主體可以簡單地將調用轉發給一個超類來實現),否則模糊將被拒絕作為編譯錯誤。(在Java 8之前,Java不受鉆石問題風險的影響,因為它不支持多重繼承。)
Go(可以用于區塊鏈有關) 在編譯時防止鉆石問題。如果一個結構體D嵌入兩種結構體B和C(這兩個結構體都有一個方法F()),從而滿足接口A,那么如果調用D.F(),或者如果D的實例被分配給類型A.B和C的變量,則編譯器將會提示ambiguous selector(模擬兩可的選擇)
Python(可以用于人工智能有關) Python的繼承順序影響類語義。Python在引入新樣式的類時必須處理這個問題,所有這些類都有一個共同的祖先對象。Python使用C3線性化(或方法解析順序(Method Resolution Order,MRO))算法創建類列表。該算法強制執行兩個約束:子類先于父類,如果一個類從多個類繼承,它們將按照基類元組中指定的順序保存(但是在這種情況下,繼承圖中較高的一些類可能先于圖中較低的類)。因此,方法的分辨率順序為:D, B, C, A
Scala(可以用于大數據方面) Scala允許特性的多個實例化,通過在類層次結構和特征層次結構之間添加區別,可以實現多重繼承。類只能從單個類繼承,但是可以根據需要混合(mix-in)任意多的特性。Scala使用擴展的traits的右優先深度優先的搜索來解析方法名,然后除去結果列表中每個模塊的最后一次出現。所以,解決的順序是[D, C, A, B, A],被減少到[D, C, B, A]

只允許單個繼承(類只能從一個基類派生)的語言沒有菱形問題。這樣做的原因是,無論方法的重復或位置如何,這些語言在繼承鏈的任何級別上最多只能實現一個方法。通常,這些語言允許類實現多個protocols,在Java中稱為接口。這些協議定義了方法,但沒有提供具體的實現。這個策略已經被ActionScript、c#、D、Java、Nemerle、Object Pascal (Free Pascal and Delphi)、Objective-C、Smalltalk、Swift、PHP所使用。所有這些語言都允許類實現多個protocols

此外,Ada、Objective-C、c#、Delphi/Free Pascal、Java、Swift、PHP等語言允許接口的多重繼承(在Objective-C和Swift中稱為protocols(協議))。接口就像抽象基類,它們指定方法簽名而不實現任何行為。(“純”接口,例如版本7之前的Java接口,不允許接口中的任何實現或實例數據。)然而,即使當多個接口聲明相同的方法簽名時,只要該方法在繼承鏈中的任何位置實現(定義),它就會覆蓋該方法在其上鏈中的任何實現(在它的超類中)。因此,在繼承鏈的任何給定級別上,任何方法最多只能有一個實現。因此,單繼承方法實現即使在接口的多繼承中也不存在菱形問題。隨著Java 8中接口的默認實現的引入,仍然有可能生成菱形問題,盡管這只會作為編譯時錯誤出現。


本文轉載自:https://en.wikipedia.org/wiki/Mixin#Programming_languages_that_use_mixins

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