C++继承vs组合：如何选择正确的设计模式 #

引言 #

在C++面向对象设计中，继承和组合是两种最基本的代码重用机制。本文将通过具体实例，深入分析这两种方式的优缺点，帮助开发者在实际项目中做出更好的设计决策。

继承和组合，究竟我要选哪个？ #

[每日一题]栏目有一道題，如图：

问题1：想让每个类对象都有一个唯一的 ID，有什么优雅的设计？

首先肯定要设计一个管理对象 ID 的类，即：

struct Object {    int64_t GetId();};

那如何将 Object 与其他类对象关联？可能有这两种方式：

///< 方式 1：继承
struct A : Object {};
struct B : Object {};

///< 方式 2：组合
struct A {    int64_t GetId() { return obj_.GetId(); }
   private:    Object obj_;};

继承和组合两种方式？选择哪种更好？

问题 2：音视频中，视频基本上包含音频，音频有的属性，视频也有。例如，音频可以设置音量，视频视频包含音频，那我如果也想设置音量，可能有两种方式。

组合方式如下：

struct Audio {    void SetVolume();};
struct Video : Audio {};
struct Video {    void SetVolume();
   private:    Audio audio_;};

继承方式如下：

struct Audio {    void SetVolume();};
struct Video : Audio {};

那应该怎么选择？

这两个问题其实可以归为一类问题，选择组合还是继承？

tips1： 这里说的视频不是音视频专业领域的视频轨，而是我们通常意义上的视频容易，既包含音频轨道也包含视频帧画面。

tips2： 也许大家说，这不显而易见吗，区分 has a 还是 is a，has a 就用组合方式，is a 就用继承方式。

上面的代码大家也看见了，遵循书本上的说法应该使用组合方式，可如果使用继承方式貌似会非常的方便。

如果 Audio 类有上百个方法，继承方式几行代码就能搞定，而组合方式，却需要重新在 Video 上暴露上百个方法，然后在实现中调用 Audio 的相关方法。（除非把 audio 变成 public 成员，变成 video.audio.SetVolume，这对用户调用貌似不太友好，用户想要的是直接设置视频音量。）

这貌似很麻烦，我们真的要严格的遵循 has a 组合、is a 继承的定式吗？

组合的缺点：

更多的接口，更多的维护成本。

继承的缺点：

层次过多后，代码可读性差、不好维护。

可能很多朋友都厌恶继承，特别是 C++ 中，很多朋友都把继承当作个洪水猛兽，不敢触碰，严格遵循多用组合少用继承的套路。

个人认为，没必要死扣字眼。固定编程范式。

多用组合、少用继承这种定式并不是绝对的，可以根据实际情况适当调整，控制好副作用，发挥各自的优势。

一般使用继承都是为了方便应对频繁变化的需求。但如果继承结构稳定，层次不多，最多两层，那可以大胆的尝试用继承，会更加方便。

回到上面的问题，即便它是 has a 的关系，但是因为使用组合方式带来的成本过高，而且它的继承层次只有一层，因此我倾向于使用继承方式。

至于 has a 还是 is a，可以改个名字再看一看：

struct Media {    void SetVolume();};
struct Audio : Media {};
struct Video : Media {};

嗯，这就是 is a 了。