есть-а

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. 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 A типа B, когда спецификация подразумевает спецификацию B. То есть любой объект (или класс), удовлетворяющий спецификации A, также удовлетворяет спецификации B, поскольку спецификация B более слабая.

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

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 можно также противопоставить отношению экземпляра-of 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 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 подтипирования

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++

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). ).

class A
{ public:
   void DoSomethingALike() const {}
};

class B : public A
{ public:
   void DoSomethingBLike() const {}
};

void UseAnA(A const& some_A)
{
   some_A.DoSomethingALike();
}

void SomeFunc()
{
   B b;
   UseAnA(b); // b can be substituted for an A.
}

Питон

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

class A:
    def do_something_a_like(self):
        pass

class B(A):
    def do_something_b_like(self):
        pass

def use_an_a(some_a):
    some_a.do_something_a_like()

def some_func():
    b = B()
    use_an_a(b)  # b can be substituted for an 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.

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

Ява

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 между типами сохраняются автоматически. При определении интерфейса PayloadList, который связывает необязательное значение универсального типа P с каждым элементом, его объявление может выглядеть так:

interface PayloadList<E, P> extends List<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

Основная статья: Принцип замены Лискова

Принцип замены Лискова объясняет 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», . Следующий пример показывает нарушение LSP.

Вот, пожалуй, пример нарушения LSP:

class Rectangle
{
  public:
    void   SetWidth(double w)  { itsWidth = w; }
    void   SetHeight(double h) { itsHeight = h; }
    double GetHeight() const   { return itsHeight; }
    double GetWidth() const    { return itsWidth; }
    double GetArea() const     { return GetHeight() * GetWidth(); }
  private:
    double itsWidth;
    double itsHeight;
};

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

public class Square : Rectangle
{
  public:
    virtual void SetWidth(double w);
    virtual void SetHeight(double h);
};
void Square::SetWidth(double w)
{
    Rectangle::SetWidth(w);
    Rectangle::SetHeight(w);
}
void Square::SetHeight(double h)
{
    Rectangle::SetHeight(h);
    Rectangle::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.

void g(Rectangle& r)
{
  r.SetWidth(5);
  r.SetHeight(4);
  assert(r.GetArea()) == 20); // assertion will fail
}

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.

См. также

• Наследование (объектно-ориентированное программирование)
• Принцип замены Лискова (в объектно-ориентированном программировании )
• Подчинение
• Это-а
  • Гипернимия (и супертип )
  • Гипонимия (и подтип )
• Имеет-а
  • Голонимия
  • Меронимия

Ссылки

• 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 реализаций отношений IS-A . ЕР 1996: 42-57.