C++学习笔记----4、用C++进行程序设计（五）---- 非复合与继承关系
在考虑类之间到底是什么关系时，要首先考虑一下是否真的有关系。不要搞有罪推定，直接问犯了什么罪，要先看是否是犯罪行为。不要让你对面向对象的设计的热情转变为大量不需要的类或者继承的类的关系中。
有一个大家都容易陷入的怪圈就是在现实世界中很明显是相关的，但是用代码来实现却没有任凭实质性的关系。面向对象的层次关系需要模型化为函数关系，而不是人工关系。下图所示即为从形而上学或者层次上的关系是有意义的，但是从代码角度并没有什么意义。
要避免这种无谓的继承的最好的方法就是首先画出设计的草图。对于每一个类，每一个继承类，写下你要为这些类赋予的属性与成员函数。如果你发现一个类没有自己的特定属性或成员函数就应该重新考虑你的设计了，或者是说所有的这些属性与成员函数都要在继承类中被彻底改写，当然了，要除掉那些前面提到的抽象基础类。
1、层次关系
就像类A是类B的基础类，类B也可以是类C的基础类。面向对象的层次关系可以像这样模型化为多层关系。一个拥有多种动物的动物园的模拟可以被设计成每种动物都做为通用Animal类的派生类，如图所示：
在对这些派生类进行编码时，你可能会发现许多代码是相似的。当这种情况发生时，你就要考虑将其放到一个通用的父类中了。意识到Lion与Panther移动方式一样并且吃同样的饲料，就需要来一个BigCat类。同样可以将Animal分成包括WaterAnimal与Marsupial。下图所示即为利用了这种共同性的一种层次关系设计。
生物学家看到这样的层次关系一定会很失望----penguin与dolphin真的不是一个动物家族。然而，它要表达的是一个在代码上的观点，你需要平衡真实世界与共享功能之间的关系，不要搞了一个什么都对，但是不解决任何问题的方案，这样的方案没有意义，还是那个观点--不管黑猫白猫，抓住老鼠就是好猫。即使两个东西在现实世界中非常有关系，但在代码中没有任何关系，因为他们不共享任何功能。你可以将动物很容易地划分为哺乳动物与鱼类，但这没有提炼出任何基类的共同性，有什么意义呢？
另外一个重要的观点就是要有组织层次关系的方法。前面的设计大部分都是以动物如何移动进行组织的。如果要以动物的饮食或高度进行组织呢？其层次结构就会有很大不同。重要的是，类要怎么用。用途决定了类层次关系的设计。
好的面向对象的层次关系要完成如下任务：
- 将类组织成有意义的功能关系。
- 支持代码复用，将通用功能提炼至基类。
- 避免在派生类中对父类的功能进行覆盖，除非父类为抽象基础类。
2、多重继承
到目前为止的所有例子都是单个的继承链条。换句话说，一个给定的类，最多只有一个直接的父类。不一定非要这样。通过多重继承，一个类可以有多于一个的基类。
下图展示了一个多重继承的设计。仍然有一个叫做Animal的基类，它是通过大小来分的，还有一个单独的层次结构分类为通过饮食，第三个是关于移动方式。每种动物这样的话就是这三个类的派生类，在下面图中不同行中展示。
在用户操作界面中，如果可以单击一个图片，那这个类看起来就是按钮与图片类，这样其实现可能就会继承自Image与Button两个类，如图所示：
在有些情况下多重继承是很有用的，但要记住也有许多不好的方面。万事皆有其规律，其实越是简单的，越是好的，越是高效的，复杂的设计只是为了解决特定的问题，如果你把所有问题都复杂化，以此来显示你的高能，从根本上来说， 你的想法与做法其实都错了。其实许多程序员都不喜欢多重继承，C++是支持这种关系的，Java除了支持从多个接口（抽象基础类）进行派生，其他的多重继承都被Java抛弃掉了。对于多重继承的批评观点有几个原因。
首先，多重继承的观感很复杂。你从上面的那个动物的图中就可以看出，当有多个层次关系和交叉线时，即使一个简单的类图也可以变得很复杂。类的层次结构被设计用来帮助程序员理解代码之间的关系。用了多重继承，一个类就有了多个相互之间无关的父类。这么多的类给你的对象贡献代码，你真的能够跟踪知道到底发生了什么吗？
其次，多重继承会在破坏清晰的层次结构。在那个动物的例子中，用多重继承的方法意味着Animal的基类的意义就不大了，因为描述动物的代码现在分成了三个单独的层次结构。在上面相应的图中其设计展示了有清晰的三类层次结构，不难想像，它们是怎么搅和在一起的。例如，你突然意识到所有的Jumpers不但移动方式相同，还吃同样的东西？因为有单独层次结构，在不增加另外一个派生类的情况下，没有办法将移动方式与饮食的概念放在一起。
第三，多重继承的实现非常复杂。如果两个基类用不同的方法实现了同样的成员函数？你能让这两个基类派生于一个通用的基础类吗？这种可能性使实现复杂化，因为在代码中结构化这样细致的关系不管是对于读者还是作者都太困难了。
其他语言不用多重继承是因为通常这种方式是可以避免的。重新思考一下你的层次关系，如果你能对项目的设计进行控制，就可以避免多重继承的发生。
3、混合类
混合类是类间关系的另一种类型。在C++中，实现混合类的一种方式是在语法上非常像多重继承，但是语义上非常不同。混合类回答的是这样的问题，“这个类另外还能做什么？”，答案通常是，“它是。。。的”。混合类就是一种不全是继承关系的可以给类增加功能的方式。你可以把它认为是一种共享什么的关系。
再回到动物园的那个例子，你可能想给一些动物加上“宠物的”标签。也就是说，有些动物游客参观动物园时可以认为是宠物，它不会咬人也不会挠人。你可能会将所有宠物动物支持“成为宠物”的行为。因为宠物动物并不具有其他共同的另外的东西，不需要破坏既有的设计好的层次结构，“宠物的”就是一个很好的混合类。
混合类常用于用户接口。除了说PictureButton类既是Image又是Button外，还可以说Image是Clickable。一个电脑桌面上的文件夹图标就是一个可以DraggablegnClickable的Image。软件开发者可以造出许多有趣的对象。
混合类与基类的不同与你考虑类与代码的不同有关。通常来说，混合类比多重继承容易消化，因为其限制在一定范围内。Pettable混合类只是给已有类增加了一种行为。Clickable混合类可以只是增加"mouse down"与“mouse up”的行为。还有，混合类很少有大的层次结构，所以就不会对功能性进行交叉感染。