Книга: Основы объектно-ориентированного программирования

Прямоугольники

Прямоугольники

Предположим теперь, что нам требуется новый класс, представляющий прямоугольники. Можно было бы начать его проектировать заново. Но прямоугольники это специальный вид многоугольников и у них много общих компонент: их также можно сдвигать, поворачивать и выводить на экран. С другой стороны, у них есть ряд специфических компонентов (например, диагонали), специальные свойства (число вершин равно четырем, а углы являются прямыми) и возможны специальные варианты некоторых операций (вычисление периметра можно устроить проще, чем в приведенном выше алгоритме).

Преимущества такой смеси общих и специфических компонентов можно использовать, определив класс RECTANGLE как наследника (heir) класса POLYGON. При этом все компоненты класса POLYGON, называемого родителем (parent) класса RECTANGLE, по умолчанию будут применимы и к классу-наследнику. Для этого достаточно включить в RECTANGLE предложение наследования (inheritance clause):

class RECTANGLE inherit
POLYGON
feature
... Компоненты, специфичные для прямоугольников ...
end

В предложении feature класса-наследника компоненты родителя не повторяются: они автоматически доступны благодаря предложению о наследовании. В нем будут указаны лишь компоненты, специфичные для наследника. Это могут быть новые компоненты, такие как diagonal, а также переопределяемые наследуемые компоненты.

Вторая возможность полезна для такого компонента, который уже имелся у родителя, но у наследника должен быть описан в другом виде. Рассмотрим периметр perimeter. Для прямоугольников его можно вычислить более эффективно: не нужно вычислять четыре длины сторон, достаточно удвоить сумму длин двух сторон. Наследник, переопределяющий некоторый компонент родителя, должен объявить об этом в предложении наследования, включив предложение redefine:

class RECTANGLE inherit
POLYGON
redefine perimeter end
feature
...
end

Это позволяет включить в предложение feature класса RECTANGLE новую версию компонента perimeter, которая заменит его версию из класса POLYGON. Если не включить объявление redefine, то новое объявление компонента perimeter среди других компонентов класса RECTANGLE приведет к ошибке, поскольку у RECTANGLE уже есть компонент perimeter, унаследованный от POLYGON, т.е. у некоторого компонента окажется два определения.

Класс RECTANGLE выглядит следующим образом:

indexing
description: "Прямоугольники, - специальный случай многоугольников"
class RECTANGLE inherit
POLYGON
redefine perimeter end
creation
make
feature -- Инициализация
make (center: POINT; s1, s2, angle: REAL) is
-- Установить центр прямоугольника в center, длины сторон
-- s1 и s2 и ориентацию angle.
do ... end
feature -- Access
side1, side2: REAL
-- Длины двух сторон
diagonal: REAL
-- Длина диагонали
perimeter: REAL is
-- Сумма длин сторон
-- (Переопределение версии из POLYGON)
do
Result := 2 S (side1 + side2)
end
invariant
four_sides: count = 4
first_side: (vertices.i_th (1)).distance (vertices.i_th (2)) = side1
second_side: (vertices.i_th (2)).distance (vertices.i_th (3)) = side2
third_side: (vertices.i_th (3)).distance (vertices.i_th (4)) = side1
fourth_side: (vertices.i_th (4)).distance (vertices.i_th (1)) = side2
end

Так как RECTANGLE является наследником класса POLYGON, то все компоненты родительского класса применимы и к новому классу: vertices, rotate, translate, perimeter (в переопределенном виде) и все остальные. Их не нужно повторять в определении нового класса.

Этот процесс транзитивен: всякий класс, будучи наследником RECTANGLE, например, SQUARE, также обладает всеми компонентами класса POLYGON.

Оглавление книги