Heiner Kücker

Delegation statt Mehrfachvererbung

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Letzte Aktualisierung:
28.05.2009
Delegation statt Mehrfachvererbung

Programm-Beispiel zur Anwendung von Delegation statt Mehrfachvererbung am Beispiel einer Hierarchie von Lebewesen.

Dies ist auch eine Anwendung des Strategie-Patterns.

Folgende Varianten des Lebens bildet dieses Programm ab:

  • Bewegung
    • FliegBewegung
    • LaufBewegung
    • SchwimmBewegung
    • MultiBewegung
  • Ernährung
    • PflanzlichErnaehrung
    • TierischErnaehrung
    • MultiErnaehrung
  • Fortpflanzung
    • FischFortpflanzung
    • SaeugetierFortpflanzung
    • VogelFortpflanzung

Mehrfachvererbung ist in Java nicht möglich (außer bei Interfaces).

Dieses Programmbeispiel zeigt, daß Mehrfachvererbung nicht unbedingt notwendig ist und die Benutzung von Delegation bzw. des Strategie-Patterns sogar wesentlich vorteilhafter gegenüber starren und unübersichtlichen Vererbungshierarchien ist.

In diesem Beispiel wären unter Verwendung von Vererbung 52 Klassen erforderlich (oberste Ebene 4 Klassen, mittlere Ebene 12 Klassen, unterste Ebene 36 Klassen)

Das Hinzufügen weiterer Hierarchie-Zweige oder sogar weiterer Hierarchie-Ebenen wäre mit einem hohen Aufwand verbunden.

Statt unterschiedlicher Oberklassen besitzt die Lebewesen- Klasse Member-Variable (Attribute) für die jeweiligen variablen Eigenschaften.

public final class Lebewesen
{
  public final AbstractBewegung bewegung;

  public final AbstractErnaehrung ernaehrung;

  public final AbstractFortpflanzung fortpflanzung;

  ...
}

Jede der abstrakten Oberklassen (Interfaces wären auch möglich) für die jeweiligen Eigenschaften besitzen für jede Ausprägung der Eigenschaften eine nicht-abstrakte Unterklasse.

Das Verhalten eines Lebewesen-Instanz-Objekts wird durch eine Delegationsmethode an das jeweilige Verhaltens-Objekt delegiert.

  public void bewegDich()
  {
    this.bewegung.bewegDich( this );
  }

Beim Konstruieren wird das konkrete Verhalten des Lebewesen-Objektes festgelegt.

  final Lebewesen adler =
    new Lebewesen(
      "Adler" ,
      new FliegBewegung() ,
      new TierischErnaehrung() ,
      new VogelFortpflanzung() );

Ein Nachteil der Anwendung von Delegation statt Mehrfachvererbung ist die Verwendung von mehr Objekten zur Darstellung der identischen Fachlichkeit.

Ein weiterer Nachteil ist der aufwendige Zusammenbau der Objekte beim Konstruieren. Dies kann aber durch Fabrik-Methoden reduziert werden.

Da das konkrete Verhalten eines per Komposition im Konstruktor erzeugten Lebewesen-Objektes zur Laufzeit bestimmt wird und sich nicht in der konkreten Klasse unterscheidet, ist dieses Konstrukt bezüglich unterschiedlicher Verhaltenskompositionen nicht typsicher.

Dies könnte man mit Adapter-Klassen oder jeweils einer konkreten Verhaltens-Unterklasse umgehen (TODO Code- Beispiele).

Da bei der hier beschriebenen Lösung eine Umkehrung der Vererbung erfolgt, könnte man entsprechend dem in der Software-Architektur aktuell modischem Wort Inversion von einer Inversion der Vererbung, Inversion der Hierarchie oder Inversion der Spezialisierung sprechen.

Download der Quelldateien LEBEN_DELEGATION_STATT_MEHRFACHVERERBUNG.zip

Achtung: Erweiterungen und Fixes stelle ich ohne Historie und ohne Ankündigung hier bereit.
Deshalb am besten immer die letzte Version runterladen.

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Ich freue mich auch über Feedback bezüglich der erfolgreichen Verwendung meiner Sourcen.

Bei Fragen helfe ich gern mit Hinweisen oder zusätzlicher Dokumentation, falls ich dafür Zeit habe.