Это

В компонентах представления знаний и онтологии , в том числе для объектно-ориентированного программирования и проектирования , is-a (также пишется как is_a или is a ) является субсумптивным. ^[а]отношения между абстракциями (например, типами , классами ), где один класс A является подклассом другого класса B (и, следовательно, является суперклассом A ) B . Другими словами, тип A является подтипом типа B, когда спецификация A подразумевает спецификацию B. То есть любой объект (или класс), удовлетворяющий спецификации A, также удовлетворяет спецификации B, поскольку спецификация B более слабая. ^[1]

Например, кошка «является» животным, но не наоборот. Все кошки — животные, но не все животные — кошки. Поведение, подходящее для всех животных, определяется в классе животных, тогда как поведение, подходящее только для кошек, определяется в классе кошек. Определив класс кошек как «расширение» класса животных, все кошки «наследуют» поведение, определенное для животных, без необходимости явно кодировать это поведение для кошек.

Связанные понятия [ править ]

Отношения is-a следует противопоставлять отношениям has-a ( has_a или has a ) между типами (классами); Путаница отношений has-a и is-a является распространенной ошибкой при разработке модели (например, компьютерной программы ) реальных отношений между объектом и его подчиненным. Отношения is-a также можно противопоставить отношениям экземпляра между объектами (экземплярами) и типами (классами): см. Различие типа и токена .

Подводя итоги отношений, можно выделить:

гипероним – гипоним (супертип/суперкласс–подтип/подкласс) отношения между типами (классами), определяющие таксономическую иерархию, где
- для отношения включения : гипоним (подтип, подкласс) имеет отношение типа ( is-a ) со своим гиперонимом (супертипом, суперклассом);
холоним – мероним (целое/сущность/контейнер-часть/составляющая/член) отношения между типами (классами), определяющие притяжательную иерархию, где
- для отношения агрегации (т.е. без владения):
  - холоним (целое) имеет отношение к своему мерониму (части),
- для отношения композиции (т.е. с правом собственности):
  - мероним (составляющая) имеет отношение части со своим холонимом (субъектом),
- для сдерживания ^[2] связь:
  - мероним (член) имеет отношение член-из со своим холонимом ( контейнер );
отношения понятие-объект (тип-токен) между типами (классами) и объектами (экземплярами), где
- токен (объект) имеет отношение экземпляра со своим типом (классом).

Примеры подтипов [ править ]

Подтипирование позволяет заменить данный тип другим типом или абстракцией. Говорят, что подтипирование устанавливает связь между подтипом и некоторой существующей абстракцией, явно или неявно, в зависимости от языковой поддержки. Отношения могут быть выражены явно через наследование в языках, которые поддерживают наследование как механизм подтипирования.

С++ [ править ]

Следующий код C++ устанавливает явные отношения наследования между классами B и A , где B является одновременно подклассом и подтипом A и может использоваться как A везде, где указан B (через ссылку, указатель или сам объект). ).

класс   A 
 {   общественный  : 
    недействительный   DoSomethingALike  ()   const   {} 
 }; 

  класс   B   :   общественный   A 
 {   общественный  : 
    недействительный   DoSomethingBLike  ()   const   {} 
 }; 

  void   UseAnA  (  A   const  &   some_A  ) 
 { 
    some_A  .   СделатьЧто-нибудьAlike  (); 
  } 

 void   SomeFunc  () 
 { 
    B   b  ; 
     УсеАнА  (  б  );    // b можно заменить на A. 
 }

^[3]

Питон [ править ]

Следующий код Python устанавливает явные отношения наследования между классами B и A , где B является одновременно подклассом и подтипом A и может использоваться как A везде, где B. требуется

класс   A  : 
     защита   do_something_a_like  (  self  ): 
         передать 

 класс   B  (  A  ): 
     защита   do_something_b_like  (  self  ): 
         передать 

 защиту   use_an_a  (  some_a  ): 
     some_a  .   do_something_a_like  () 

 def   some_func  (): 
     b   =   B  () 
     use_an_a  (  b  )    # b можно заменить на A.

В следующем примере type(a) — это «обычный» тип, а type(type(a)) — метатип. Хотя при распространении все типы имеют один и тот же метатип ( PyType_Type , который также является собственным метатипом), это не является обязательным требованием. Тип классических классов, известный какtypes.ClassType , также можно считать отдельным метатипом. ^[4]

>>>  a   =   0 
 >>>  тип  (  a  ) 
 <тип 'int'> 
 >>>  тип  (  тип  (  a  )) 
 <тип 'тип'> 
 >>>  тип  (  тип  (  тип  (  a  ))) 
 <тип 'тип'> 
 >>>  тип  (  тип  (  тип  (  тип  (  a  )))) 
 <тип 'тип'>

Ява [ править ]

В Java is- отношение между параметрами типа одного класса или интерфейса и параметрами типа другого определяется предложениями расширения и реализации .

Используя Collections занятия, ArrayList<E> реализует List<E>, и List<E> простирается Collection<E>. Так ArrayList<String> является подтипом List<String>, который является подтипом Collection<String>. Отношения подтипов сохраняются между типами автоматически. При определении интерфейса PayloadList, который связывает необязательное значение универсального типа P с каждым элементом, его объявление может выглядеть так:

интерфейс   PayloadList  <  E  ,   P  >   расширяет   список  <E>   {   ; 
     void   setPayload  (  int   index  ,   P   val  ) 
      ... 
 }

Следующие параметризации PayloadList являются подтипами List<String>:

PayloadList  <  String  ,   String  > 
 PayloadList  <  String  ,   Integer  > 
 PayloadList  <  String  ,   Exception  >

Принцип замены Лискова [ править ]

Принцип замены Лискова объясняет следующее свойство: «Если для каждого объекта o1 типа S существует объект o2 типа T такой, что для всех программ P, определенных в терминах T, поведение P не меняется, когда o1 заменяется на o2, тогда S является подтипом T», . ^[5] Следующий пример показывает нарушение LSP.

Вот, пожалуй, пример нарушения LSP:

класс   Rectangle 
 { 
   public  : 
     void     SetWidth  (  double   w  )    {   itsWidth   =   w  ;    } 
     void     SetHeight  (  двойной   час  )   {   itsHeight   =   час  ;    } 
     Double   GetHeight  ()   const     {   return   itsHeight  ;    } 
     Double   GetWidth  ()   const      {   return   itsWidth  ;    } 
     Double   GetArea  ()   const       {   return   GetHeight  ()   *   GetWidth  ();    } 
   Частное  : 
     удвоить   свою ширину  ; 
      удвоить   его высоту  ; 
  };

С точки зрения программирования класс Square может быть реализован путем наследования класса Rectangle.

общественный   класс   Square   :   Rectangle 
 { 
   public  : 
     virtual   void   SetWidth  (  double   w  ); 
      виртуальная   пустота   SetHeight  (  double   h  ); 
  }; 
  void   Square::SetWidth  (  double   w  ) 
 { 
     Rectangle  ::  SetWidth  (  w  ); 
      Прямоугольник  ::  SetHeight  (  w  ); 
  } 
 void   Square::SetHeight  (  double   h  ) 
 { 
     Rectangle  ::  SetHeight  (  h  ); 
      Прямоугольник  ::  SetWidth  (  h  ); 
  }

Однако это нарушает LSP, хотя is-a. между Rectangle и Square сохраняется отношение

Рассмотрим следующий пример, где функция g не работает, если ей передан квадрат, и поэтому принцип открытости-закрытости можно считать нарушенным.

пустота   г  (  Прямоугольник  &   р  ) 
 { 
   р  .   SetWidth  (  5  ); 
    р  .   УстановитьВысоту  (  4  ); 
    утверждать  (  r  .  GetArea  ())   ==   20  );    // утверждение не удастся 
 }

И наоборот, если учесть, что тип фигуры должен ограничивать только соотношение ее размеров, то предположение в g() о том, что SetHeight будет изменять высоту и площадь, но не ширину, является недопустимым, а не только для настоящих квадратов, но даже потенциально для других прямоугольников, которые могут быть закодированы так, чтобы сохранять площадь или соотношение сторон при изменении высоты.

^[6]

См. также [ править ]

Примечания [ править ]

^ См. Принцип замены Лискова .

^ «Подтипы и подклассы» (PDF) . MIT OCW . Проверено 2 октября 2012 г.
^ См. также «Сдерживание» (компьютерное программирование) .
^ Митчелл, Джон (2002). «10 «Концепции объектно-ориентированных языков» ». Понятия в языке программирования . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 287. ИСБН 0-521-78098-5 .
^ Гвидо ван Россум. «Подтипирование встроенных типов» . Проверено 2 октября 2012 г.
^ Лисков, Барбара (май 1988 г.). Абстракция данных и иерархия (PDF) . Уведомления SIGPLAN. Архивировано из оригинала 21 июня 2020 г. {{cite book}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
^ «Принцип замены Лискова» (PDF) . Роберт К. Мартин, 1996. Архивировано из оригинала (PDF) 5 сентября 2015 года . Проверено 2 октября 2012 г.

Ссылки [ править ]

Рональд Дж. Брахман ; « Что есть и чем не является IS-A. Анализ таксономических связей в семантических сетях ». Компьютер IEEE, 16 (10); Октябрь 1983 г.
Жан-Люк Эно, Жан-Марк Хик, Винсент Энглеберт, Жан Анрард, Дидье Роланд: Понимание реализации отношений IS-A . ЕР 1996: 42-57.

[1] См. Принцип замены Лискова .

[2] «Подтипы и подклассы» (PDF) . MIT OCW . Проверено 2 октября 2012 г.

[3] См. также «Сдерживание» (компьютерное программирование) .

[Mitchell2002-4] Митчелл, Джон (2002). «10 «Концепции объектно-ориентированных языков» ». Понятия в языке программирования . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 287. ИСБН 0-521-78098-5 .

[5] Гвидо ван Россум. «Подтипирование встроенных типов» . Проверено 2 октября 2012 г.

[6] Лисков, Барбара (май 1988 г.). Абстракция данных и иерархия (PDF) . Уведомления SIGPLAN. Архивировано из оригинала 21 июня 2020 г. {{cite book}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )

[7] «Принцип замены Лискова» (PDF) . Роберт К. Мартин, 1996. Архивировано из оригинала (PDF) 5 сентября 2015 года . Проверено 2 октября 2012 г.

[а]

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]