コアポイント

オブジェクト指向設(shè)計(jì)のサブタイプの多型とは、システムが一連の契約またはインターフェイスを定義し、異なるサブタイプで実裝する能力を指します。これは、実裝者が予想されるタイプであるかどうかを確認(rèn)せずに特定の契約を消費(fèi)できるスケーラブルなシステムを設(shè)計(jì)するために重要です。
この記事では、追加のキャッシュドライバーを開発することでユーザーのニーズに合わせて拡張できる挿入可能なキャッシュコンポーネントを開発することにより、サブタイプの多型の使用を示しています。
キャッシュコンポーネントの重要な機(jī)能は、クライアントコードを変更せずに実行時(shí)に異なるキャッシュドライバーを交換する機(jī)能です。これは、キャッシュ契約を定義することで達(dá)成され、その後、異なる実裝が続くため、多型を利用します。
キャッシュコンポーネントは、実行時(shí)にバックエンドを切り替えることができ、高度に分離されたモジュールを設(shè)計(jì)する際の多型の重要性を強(qiáng)調(diào)します。これにより、システムの他の部分で脆弱性や厳格な関連の問題を引き起こすことなく、実行時(shí)に簡単に再接続できます。
サブタイプの多型は、システムをより直交し、拡張しやすくするだけでなく、オープン/クローズド原理や「インターフェイス指向のプログラミング」原理などのコアパラダイムに違反する可能性も低くなります。これは、コードの柔軟性と再利用性を可能にするオブジェクト指向プログラミングの基本的な側(cè)面です。

多くの人々は、オブジェクト指向の設(shè)計(jì)における継承と多型との相関関係を疑うかもしれませんか？おそらく、それらのほとんどは無知または狹い思考によるものかもしれません。しかし、ここでは無視できない小さな問題があります。相続の論理を理解するのは簡単ですが、多型の詳細(xì)を掘り下げると物事がより困難になります。 「多型」という用語はそれ自體が困難であり、その學(xué)術(shù)的な定義は異なる視點(diǎn)に満ちているため、実際にその背後にあるものを理解することがさらに困難になります。パラメーター多型やアドホック多型などの周辺概念（通常、メソッドオーバーライド/オーバーロードによって実裝される）は、いくつかのプログラミング言語で重要なアプリケーションを持っていますが、設(shè)計(jì)では、抽象的な場合は特定の契約（読み取り）を消費(fèi)することができます。実裝者が予想されるタイプであるかどうかを確認(rèn)せずに放棄する必要があります。要するに、ほとんどの場合、オブジェクト指向プログラミングにおける多型への一般的な言及は、暗黙的に、さまざまな実裝が続く一連の契約またはインターフェイスのセットまたはインターフェイスを定義するために使用されるシステムと明示的な機(jī)能と暗黙的に考慮されます。この「標(biāo)準(zhǔn)的な」多型は、実際の階層があるかどうかに関係なく、インターフェイスの実裝者はそれらのサブタイプであると見なされるため、サブタイプの多型と呼ばれることがよくあります。予想されるように、多型の性質(zhì)を理解することは、學(xué)習(xí)プロセスの半分にすぎません。 「コード」（多くの場合、それは玩具コードにとって安価なup曲表現(xiàn)です）。この記事では、挿入可能なキャッシュコンポーネントを開発することにより、多型によって提供される利點(diǎn)を活用する方法を紹介します。コア機(jī)能は、追加のキャッシュドライバーを開発することにより、ニーズに合わせて後で拡張できます。

コンポーネントのインターフェイスと実裝を定義します

拡張可能なキャッシュコンポーネントを構(gòu)築するときに選択できるオプションのメニューは決してありません（これについて懐疑的な場合は、いくつかの一般的なフレームワークの背後にあるものを見てください）。ただし、ここでは、私が提供するコンポーネントには、クライアントコードを変更せずに、実行時(shí)に異なるキャッシュドライバーを交換する巧妙な能力があります。それで、開発プロセス中に多くの努力なしでこれをどのように行うことができますか？まあ、最初のステップは...はい、後で異なる実裝が続く孤立したキャッシュ契約を定義し、それによって多型の利點(diǎn)を利用します。最も基本的なレベルでは、上記の契約は次のとおりです。

<?php namespace LibraryCache;

interface CacheInterface
{
    public function set($id, $data);
    public function get($id);
    public function delete($id);
    public function exists($id);
}

インターフェイスは、一般的なキャッシュ要素の動(dòng)作を抽象化するスケルトン契約です。インターフェイスを使用すると、契約に準(zhǔn)拠する特定のキャッシュ実裝を簡単に作成できます。私はそれをシンプルで理解しやすいものにしたいので、私が設(shè)定したキャッシュドライバーは単なる無駄のないデュオになります：最初のものはファイルシステムをキャッシュの基礎(chǔ)となるバックエンドとして使用します/データを取得します。舞臺(tái)裏。以下は、ファイルベースのキャッシュの実裝です CacheInterface クラスの運(yùn)転ロジックは理解しやすいはずです。これまでのところ最も関連性の高いことは、初期の

を忠実に達(dá)成するため、きちんとした多型の行動(dòng)を暴露することです。この能力は甘くて魅力的ですが、ここでの目標(biāo)は、実行時(shí)にバックエンドを切り替えることができるキャッシュコンポーネントを作成することであることを考えると、感謝しません。教育目的のために余分な努力を払って、

<?php namespace LibraryCache;

class FileCache implements CacheInterface
{
    const DEFAULT_CACHE_DIRECTORY = 'Cache/';
    private $cacheDir;

    public function __construct($cacheDir = self::DEFAULT_CACHE_DIRECTORY) {
        $this->setCacheDir($cacheDir);
    }

    public function setCacheDir($cacheDir) {
        if (!is_dir($cacheDir)) {
            if (!mkdir($cacheDir, 0644)) {
                throw InvalidArgumentException('The cache directory is invalid.');
            }
        }
        $this->cacheDir = $cacheDir;
        return $this;
    }

    public function set($id, $data) {
        if (!file_put_contents($this->cacheDir . $id, serialize($data), LOCK_EX)) {
            throw new RuntimeException("Unable to cache the data with ID '$id'.");
        }
        return $this;
    }

    public function get($id) {
        if (!$data = unserialize(@file_get_contents($this->cacheDir . $id, false))) {
            throw new RuntimeException("Unable to get the data with ID '$id'.");
        }
        return $data;
    }

    public function delete($id) {
        if (!@unlink($this->cacheDir . $id)) {
            throw new RuntimeException("Unable to delete the data with ID '$id'.");
        }
        return $this;
    }

    public function exists($id) {
        return file_exists($this->cacheDir . $id);
    }
}

の別の合理化された実裝を?qū)g現(xiàn)しましょう。次の実裝はインターフェイス契約に準(zhǔn)拠していますが、今回はAPCを使用してバンドル方法を拡張することです。

FileCacheCacheInterfaceクラスは、キャリアで見た中で最も見事なAPCラッパーではなく、メモリからデータを保存、取得、削除するために必要なすべての機(jī)能を梱包します。私たちは、特定のバックエンドがポリモーフィズムのために実行時(shí)に簡単に交換できるだけでなく、將來バックエンドを追加することも非常に簡単な軽量キャッシュモジュールを正常に実裝したため、自分自身を稱賛しましょう。 CacheInterfaceに準(zhǔn)拠した別の実裝を書くだけです。ただし、実際のサブタイプの多型は、非常に一般的なアプローチであるインターフェイス構(gòu)造を通じて定義された契約を?qū)g裝することで達(dá)成されることを強(qiáng)調(diào)する必要があります。ただし、抽象的なメソッドのセットとして宣言されたインターフェイスを切り替えることで、正統(tǒng)派の方が少ないことを妨げ、同じ結(jié)果を得ることができません。危険を感じ、そのバイパスに行きたい場合は、次のように契約と対応する実裝を再構(gòu)築できます。

<?php namespace LibraryCache;

interface CacheInterface
{
    public function set($id, $data);
    public function get($id);
    public function delete($id);
    public function exists($id);
}

<?php namespace LibraryCache;

class FileCache implements CacheInterface
{
    const DEFAULT_CACHE_DIRECTORY = 'Cache/';
    private $cacheDir;

    public function __construct($cacheDir = self::DEFAULT_CACHE_DIRECTORY) {
        $this->setCacheDir($cacheDir);
    }

    public function setCacheDir($cacheDir) {
        if (!is_dir($cacheDir)) {
            if (!mkdir($cacheDir, 0644)) {
                throw InvalidArgumentException('The cache directory is invalid.');
            }
        }
        $this->cacheDir = $cacheDir;
        return $this;
    }

    public function set($id, $data) {
        if (!file_put_contents($this->cacheDir . $id, serialize($data), LOCK_EX)) {
            throw new RuntimeException("Unable to cache the data with ID '$id'.");
        }
        return $this;
    }

    public function get($id) {
        if (!$data = unserialize(@file_get_contents($this->cacheDir . $id, false))) {
            throw new RuntimeException("Unable to get the data with ID '$id'.");
        }
        return $data;
    }

    public function delete($id) {
        if (!@unlink($this->cacheDir . $id)) {
            throw new RuntimeException("Unable to delete the data with ID '$id'.");
        }
        return $this;
    }

    public function exists($id) {
        return file_exists($this->cacheDir . $id);
    }
}

<?php namespace LibraryCache;

class ApcCache implements CacheInterface
{
    public function set($id, $data, $lifeTime = 0) {
        if (!apc_store($id, $data, (int) $lifeTime)) {
            throw new RuntimeException("Unable to cache the data with ID '$id'.");
        }
    }

    public function get($id) {
        if (!$data = apc_fetch($id)) {
            throw new RuntimeException("Unable to get the data with ID '$id'.");
        } 
        return $data;
    }

    public function delete($id) {
        if (!apc_delete($id)) {
            throw new RuntimeException("Unable to delete the data with ID '$id'.");
        }
    }

    public function exists($id) {
        return apc_exists($id);
    }
}

上から下へ、これは実際にはポリ型アプローチであり、以前に説明した方法に反しています。個(gè)人的には、これは私の個(gè)人的な聲明であり、インターフェイスコンストラクトを使用して契約を定義し、いくつかのサブタイプで共有されたボイラープレートの実裝をカプセル化する場合にのみ抽象クラスを使用することを好みます。ニーズに最適な方法を選択できます。この時(shí)點(diǎn)で、私はカーテンを置き、いくつかの派手なエンディングコメントを書いたり、印象的なコーディングスキルについて自慢したり、キャッシュコンポーネントの柔軟性について自慢したりすることができましたが、それは私たちにとって前かがみになります。複數(shù)の実裝を使用できるクライアントコードがある場合、これらの実裝が予想される契約を満たしている限り、これらの実裝が何らかのタイプのインスタンスであるかどうかを確認(rèn)せずに、多型が最も魅力的な側(cè)面を示します。それでは、キャッシュコンポーネントを基本的なクライアントビュークラスに接続することで側(cè)面を明らかにしましょう。これにより、きちんとしたHTMLキャッシュを簡単に実行できます。

キャッシュドライバーを使用する

キャッシュモジュールを介した

キャッシュHTML出力は非常に簡単であり、他の時(shí)間に長い説明を保存します。キャッシュプロセス全體を、以下と同様に、単純なビュークラスに簡素化できます。

<?php namespace LibraryCache;

abstract class AbstractCache
{
    abstract public function set($id, $data);
    abstract public function get($id);
    abstract public function delete($id);
    abstract public function exists($id);
}

最も見事な男はクラスコンストラクターであり、

<?php namespace LibraryCache;

class FileCache extends AbstractCache
{
    // the same implementation goes here
}

メソッドの初期の実裝者と

メソッドを使用しています。最後の方法の責(zé)任は、ビューのテンプレートが出力バッファーにプッシュされた後にキャッシュすることであるため、この機(jī)能を利用してHTMLドキュメント全體をキャッシュすることは良いことです。ビューのデフォルトテンプレートには次の構(gòu)造があると仮定します。 CacheInterface render()さあ、ビューに

クラスのインスタンスを提供することで、少し楽しくてドキュメントをキャッシュしましょう。

<?php namespace LibraryCache;

class ApcCache extends AbstractCache
{
    // the same implementation goes here 
}

とても良いですよね？でも待って！私はとても興奮していたので、上記のコードスニペットがAPC拡張機(jī)能をインストールしていないシステムで爆発することを忘れていました（Naughty System Administrator?。?。これは、慎重に作成されたキャッシュモジュールが再利用できなくなったことを意味しますか？これはまさにファイルベースのドライバーが出てくる場所です。これは、苦情を受け取らずにクライアントコードに入れることができます：ApcCache

<?php namespace LibraryView;

interface ViewInterface
{
    public function setTemplate($template);
    public function __set($field, $value);
    public function __get($field);
    public function render();
}

上記の単一行のコードは、ビューが共有メモリの代わりにファイルシステムを使用して出力をキャッシュすることを明示的に述べています。この動(dòng)的スイッチングキャッシュバックエンドは、高度に分離されたモジュールを設(shè)計(jì)する際に多型が非常に重要である理由を簡単に示しています。これにより、脆弱性/剛性関連のアーティファクトをシステムの他の部分に広めることなく、実行時(shí)に物事を簡単に再接続できます。

<?php namespace LibraryView;
use LibraryCacheCacheInterface;

class View implements ViewInterface
{
    const DEFAULT_TEMPLATE = 'default';    
    private $template;
    private $fields = array();
    private $cache;

    public function __construct(CacheInterface $cache, $template = self::DEFAULT_TEMPLATE) {
        $this->cache = $cache;
        $this->setTemplate($template);
    }

    public function setTemplate($template) {
        $template = $template . '.php';
        if (!is_file($template) || !is_readable($template)) {
            throw new InvalidArgumentException(
                "The template '$template' is invalid.");   
        }
        $this->template = $template;
        return $this;
    }

    public function __set($name, $value) {
        $this->fields[$name] = $value;
        return $this;
    }

    public function __get($name) {
        if (!isset($this->fields[$name])) {
            throw new InvalidArgumentException(
                "Unable to get the field '$field'.");
        }
        return $this->fields[$name];
    }

    public function render() {
        try {
            if (!$this->cache->exists($this->template)) {
                extract($this->fields);
                ob_start();
                include $this->template;
                $this->cache->set($this->template, ob_get_clean());
            }
            return $this->cache->get($this->template);
        }
        catch (RuntimeException $e) {
            throw new Exception($e->getMessage());
        } 
    }
}

結(jié)論

多型は実際に人生の良いことの1つであり、一度それを理解すると、そのケースが長く続くことなくどうすればいいのかと思うようになります。多型システムは、本質(zhì)的により直交的で、縮尺が容易であり、オープン/クローズド原理や賢明な「インターフェイス指向プログラミング」の原則などのコアパラダイムに違反する傾向がありません。むしろ原始的ですが、キャッシュモジュールはこれらの利點(diǎn)の顕著な例です。多型の利點(diǎn)を活用するためにアプリケーションをリファクタリングしていない場合は、ジャックポットを逃したので急いでください！ Fotoliaの寫真

に関する

FAQ サブタイプの多型とパラメーター多型の主な違いは何ですか？

包含多型とも呼ばれるサブタイプの多型は、公共のスーパークラスに関連付けられている多くの異なるカテゴリの例を表すポリモーフィズムの形式です。一方、パラメーターの多型により、関數(shù)またはデータ型がそのタイプに依存することなく同じ方法で値を処理できます。パラメーターの多型は、完全な靜的タイプの安全性を維持しながら、言語をより表現(xiàn)力豊かにする方法です。

サブタイプの多型はJavaでどのように機(jī)能しますか？

Javaでは、継承とインターフェイスを使用することにより、サブタイプの多型が達(dá)成されます。スーパークラス參照変數(shù)は、サブクラスオブジェクトを指すことができます。これにより、Javaは実行時(shí)にどの方法を呼び出すかを決定することができます。これは動(dòng)的メソッドスケジューリングと呼ばれます。これは、Javaの強(qiáng)力な特徴の1つであり、動(dòng)的な多型をサポートできます。

サブタイプの多型の例を提供できますか？

もちろん、Javaの簡単な例を考えてみましょう。 「動(dòng)物」と呼ばれるスーパークラスと2つのサブクラス「犬」と「貓」があるとします。 「犬」と「貓」のクラスの両方が、「動(dòng)物」クラスの「サウンド」方法を書き直します。これで、「犬」または「貓」のオブジェクトを指す「動(dòng)物」參照を作成し、「サウンド」メソッドを呼び出すと、Javaは実行時(shí)にどのクラスの「サウンド」メソッドを呼び出すかを決定します。これは、サブタイプの多型の例です。

プログラミングにおけるサブタイプの多型の重要性は何ですか？

サブタイプの多型は、オブジェクト指向プログラミングの基本的な側(cè)面です。これにより、コードの柔軟性と再利用性が可能になります。サブタイプの多型を使用して、一連のクラスの共通インターフェイスを設(shè)計(jì)し、このインターフェイスを使用して、それらのクラスのオブジェクトと統(tǒng)一された方法で対話できます。これにより、コードをよりクリーンで直感的で容易にしやすくなります。

サブタイプの多型とリスコフ置換の原則との関係は何ですか？

リスコフ代替原理（LSP）は、プログラムが基本クラスを使用している場合、プログラムがそれを知らずにサブクラスを使用できるはずであると述べているオブジェクト指向設(shè)計(jì)の原理です。言い換えれば、スーパークラスのオブジェクトは、プログラムの正しさに影響を與えることなく、サブクラスのオブジェクトに置き換えることができるはずです。サブタイプの多型は、LSPの直接的な応用です。

すべてのプログラミング言語はサブタイプの多型をサポートしていますか？

いいえ、すべてのプログラミング言語がサブタイプの多型をサポートしているわけではありません。これは主に、Java、C、C＃などの靜的に型付けられたオブジェクト指向プログラミング言語の機(jī)能です。 PythonやJavaScriptのような動(dòng)的に型付けされた言語は、Duckタイプと呼ばれるさまざまな形態(tài)の多型を持っています。

靜的多型と動(dòng)的多型の違いは何ですか？

コンパイル時(shí)間多型としても知られる靜的多型は、メソッドの過負(fù)荷によって達(dá)成されます。どの方法を呼び出すかについての決定は、コンパイル時(shí)に行われます。一方、ランタイム多型としても知られる動(dòng)的多型は、メソッド書き換えを通じて実裝されます。どの方法を呼び出すかについての決定は、実行時(shí)に行われます。サブタイプの多型は動(dòng)的な多型です。

サブタイプの多型におけるアップコンバージョンの概念を説明できますか？

UpConversionは、派生クラスオブジェクトをベースクラスオブジェクトとして扱うプロセスです。これは、サブタイプの多型の重要な側(cè)面です。派生クラスオブジェクトをアップコンバートすると、ベースクラスで定義されているメソッドを呼び出すことができます。ただし、メソッドが派生クラスで書き換えられている場合、書き換えバージョンが呼び出されます。

サブタイプの多型のコンテキストでのダウンコンバージョンとは何ですか？

ダウン変換は、アップ変換の反対です。これは、スーパークラスオブジェクトをサブクラスに変換するプロセスです。サブクラスにのみ存在するメソッドにアクセスする必要がある場合、ダウンコンバージョンを使用できます。ただし、変換されているオブジェクトに実際に変換されているタイプがない場合、ClassCastExceptionを引き起こす可能性があるため、ダウンコンバージョンは危険です。

サブタイプの多型は、コードの再利用性をどのように促進(jìn)しますか？

サブタイプの多型により、より一般的で再利用可能なコードを書くことができます。スーパークラス參照を使用してサブクラスオブジェクトと対話することにより、同じスーパークラスのサブクラスに屬している限り、さまざまなオブジェクトのコードを記述できます。これは、スーパークラスを使用するコードを変更せずに新しいサブクラスを追加できることを意味します。これにより、コードがより柔軟でメンテナンスが容易になります。

以上がサブタイプの多型 - 実行時(shí)に実裝を交換しますの詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國語 Web サイトの他の関連記事を參照してください。