“C#類中虛方法相互調用的潛在重載錯誤”相關思考

原文見http://www.cnblogs.com/birdshome/archive/2005/02/25/108866.html

birdshome在原文中引用了我給他的一個測試代碼，但那個測試代碼原意只是為了說明在Derived類的Foo中調用base.Foo時，因為多態的關係，Derived的Bar會被調用，而Base類本身的介面設計是有問題的。

“其實這確實是物件導向中的一個設計矛盾，等於平白的無故的把一些語義規則強加給了程式員，而且還是相當隱諱的。”
在OOD和OOP中，最重要的是Thinking in Object，語言所提供的物件導向的功能，更多的是表達出來的一種語義，表達的是對象的一種特性。C#中的virtual，不僅僅表示某一個方法是一個虛函數，更重要的是，它為對象的方法添加了多態的能力，意味著類的設計者希望這個類能夠被派生，並且允許在衍生類別中對此方法進行重載。而此，語義的規則，反映的是程式員所設計的對象的特徵，而不是實現相關的。OOD的第一步是抽象，如果沒有抽象出類所代表的對象的特性，那麼在實現過程中，就會因為對語言功能的錯誤使用而產生具有錯誤語義的抽象。

回過頭來看Base類的介面設計，原來的代碼如下：public class Base
{
    public virtual void Foo()
    {
        Console.WriteLine("Base::Foo");
        this.Bar();
    }
    public virtual void Bar()
    {
        Console.WriteLine("Base::Bar");
    }
};

從物件導向語義和對象介面設計的角度來看，Base類的介面設計是有很多問題的。

首先，Foo做為一個public的介面，卻調用了另一個public Bar方法，從介面設計上來說，是功能重疊，不滿足物件導向設計中的最小化介面要求。
其次，Foo是virtual方法，這意味著Foo的實現會被衍生類別重載，而在Foo的實現中，調用了方法Bar。衍生類別是沒有責任在Foo的重載中調用Bar方法的，這意味著基類的邏輯不具有傳遞性。
第三，Foo本身是virtual方法，而其調用的Bar也是virtual方法，這導致衍生類別具有過強的重載能力，這種能力常常會造成邏輯上的衝突。

因此，Base類的介面需要重新設計，可以參考Template Method模式，重構如下:public class Base
{
    public void Foo()
    {
        this.DoFoo();
        this.DoBar();
    }

    public void Bar()
    {
        this.DoBar;
    }

    protected virtual void DoFoo()
    {
        
    }

    protected virtual void DoBar()
    {
    
    }
};

當然，真正適合的介面設計要參照應用的情境，是不能簡單的通過一個範例程式碼來說明的。

而原文的問題，是因未做if (obj != null)的測試而引起的，因為Bar本身也是一個public方法，能夠被其他方法調用。從Derived類的介面設計上來看，沒有Foo一定在Bar調用前的語義，而此必要的判斷是必需的。