面向对象编程会被抛弃吗？这5大问题不容忽视

20 世纪 60 年代，编程遇到了一个大问题：计算机还没有那么强大，需要以某种方式平衡数据结构和程序之间的能力。

这意味着，如果你有大量数据，那么不将计算机推向极限就无法充分利用这些数据。另外，如果你需要做很多事情，那么你就不能使用过多的数据，否则计算机将会一直运行下去。

接下来到了 1966、1967 年，Alan Kay 从理论上证明可以使用封装的微型计算机。这些微型计算机不共享数据，而是通过消息传递进行通信。这样就可以更加经济地使用计算资源。

尽管这个想法很巧妙，但直到 1981 年，面向对象编程才成为主流。在那之后，它就没有停止过吸引新的和经验丰富的软件开发者。面向对象的程序员市场一如既往地忙碌。

但是在最近几年中，这种已有几十年历史的编程范式受到越来越多的批评。难道是在面向对象编程大行其道 40 年之后，技术已经超越了这种范式？

函数和数据耦合

面向对象编程的主要思想非常简单：尝试将一个功能强大的程序整体分解为功能同样强大的多个部分。这样就可以将一些数据和那些只在相关数据上使用的函数耦合起来。

注意，这仅涵盖封装的概念。也就是说，位于对象内部的数据和函数对于外部是不可见的。我们只能通过消息（通常通过 getter 和 setter 函数）与对象的内容进行交互。

继承性和多态性并没有包含在最初的设计想法中，但是对于现在的面向对象编程而言是必需的。继承基本上意味着开发者可以定义具有其父类所有属性的子类。直到 1976 年，即面向对象的程序设计的概念问世十年之后，继承性才被引入。

又过了十年，多态性才进入面向对象的编程。简单来讲，这意味着某种方法或对象可以用做其他方法或对象的模板。从某种意义上说，多态性是继承性的泛化，因为并不是原始方法或对象的所有属性都需要传输到新实体。相反，你还可以选择重写一些属性。

多态性的特殊之处在于，即使两个实体在源代码中互相依赖，被调用实体的工作方式也更像插件。这使得开发人员的工作变得轻松，因为他们不必担心运行时的依赖关系。

值得一提的是，继承性和多态性并不是面向对象编程所特有的。真正的区别在于封装数据及其包含的方法。在计算资源比今天稀缺得多的时代，这是一个天才的想法。

面向对象编程中的 5 大问题

面向对象的编程一经问世，便改变了开发人员看待代码的方式。20 世纪 80 年代以前，过程式编程非常面向机器。开发人员需要非常了解计算机的工作原理才能编写好的代码。

通过封装数据和其他方法，面向对象的编程使软件开发更加以人为中心，符合人类的直觉。比如，方法 drive() 属于 car 数据组，而不是 teddybear 组。之后出现的继承性也很直观。比如，现代汽车（Hyundai）是汽车的一个子类，并且具有相同的属性，但 PooTheBear 不是，这样很好理解。

香蕉猴子丛林问题

想象一下，你正在设置一个新程序，并且正在考虑设计一个新类。然后，你回想起为另一个项目创建的简洁的小类，发现其对正在进行的工作很合适。

没问题，你可以将以前项目中的类在新项目中复用。

这里有一个问题：这个类可能是另一个类的子类，因此你需要将它的父类也包含在内。然后你会发现，这个父类可能也是另一个类的子类，以此类推，最后要面对一堆代码。

Erlang 的创建者 Joe Armstrong 曾有一句名言：「面向对象语言的问题在于，它们自带其自身周围的所有隐式环境。你想要香蕉，但是得到的却是拿着香蕉的大猩猩和整个丛林。」

这几乎可以说明一切。复用类是可以的，实际上这可能是面向对象编程的主要优点，但不要将其发挥到极致。有时你应该建立一个新的类，而不是添加大量依赖项。

脆弱的基类问题

想象一下，如果你已经成功地将另一个项目中的类复用于新的代码，那么如果基类发生变化会怎样？

这可能会破坏你整个新项目的代码，即使你可能什么也没做。一旦有人更改了基类中的一个细节，而这一点又对你的项目至关重要，那么这种影响将是非常大并且突然的。

使用继承的次数越多，潜在的维护工作就越多。因此，即使在短期内复用代码非常有效，但从长远来看，它可能让你付出一定的代价。

菱形继承问题

利用继承可以将一类中的属性传递给其他类。但是，如果你想混合两个不同类的属性怎么办？

没错，这无法完成，至少常规的方法都不行。以 Copier 类为例（在此引用以下链接文章中的例子：https://medium.com/@cscalfani/goodbye-object-oriented-programming-a59cda4c0e53），Copier 将扫描文件的内容并将其打印在白纸上。那么它应该是 Scanner 还是 Printer 的子类？

这个问题根本没有完美的答案。即使这个问题不会破坏你的代码，但它经常出现，会让人很沮丧。

层级问题

在菱形继承问题中，Copier 是哪个类的子类是问题的关键所在。但或许有个投机取巧的方案：假设 Copier 是父类，Scanner 和 Printer 是仅继承属性子集的子类，那么问题就解决了。

但如果你的 Copier 是黑白的，而 Printer 也能够处理彩色，那怎么办？从这个意义上说，Printer 不是 Copier 的一种泛化吗？如果 Printer 连接了 WiFi，而 Copier 没有呢？

类上堆积的属性越多，建立适当的层次结构就越困难。在你所处理的属性集群中，Copier 共享了 Printer 的一些属性，但不是全部属性，反之亦然。在大型复杂项目中，层次结构的问题会导致很大的混乱。

引用问题

你可能会想到进行没有层次结构的面向对象编程。我们可以使用属性集群，并根据需要继承、扩展或重写属性。也许这有点混乱，但这将是对当前问题的准确表示。

这里只存在一个问题：封装的全部目的是使数据片段彼此之间保持安全，从而使计算效率更高，但没有严格的层次结构，这是行不通的。

假设一个对象 A 通过与另一个对象 B 交互来覆盖层次结构，会发生什么情况？其他关系的情况并不重要，但当 B 不是 A 的直接父类时，A 必须包含 B 的全部私有引用，否则，它们将无法交互。

但是，如果 A 包含 B 的子类也具有的信息，那么就可以在多个位置修改该信息。因此，有关 B 的信息已经不再安全，并且封装已经被破坏。

尽管许多面向对象的程序员都使用这种架构来构建程序，但这并不是面向对象编程，只是一团糟。

单一范式存在的风险

以上 5 个问题的共同点是它们都存在不合适的继承。由于继承没有包含在面向对象编程的原始形式中，所以这些问题可能不能称为面向对象本身的问题。

但是也并不是只有面向对象编程会被夸大。在纯粹的函数式编程中，处理用户的输入或在屏幕上输出消息极其困难。对此，面向对象或面向过程编程会好很多。

但仍然有一些开发人员试图将这些东西用纯函数的方式实现，并且编写几十行没人能看懂的代码。而使用另一种范式就能够轻松地将代码简化为几行可读的代码。

毫无疑问，函数式编程正在得到更多关注，而面向对象编程近几年遭到一些诟病。了解新的编程范式并在适当的时候使用它们是很有意义的。无论哪种编程范式，都不需要只遵循一种，在适当的时候使用不同的编程范式才能更好地解决问题。

审核编辑 黄昊宇