Полиморфизм
SalesEmployee наследуется от Employee, чтобы определить более специализированный тип сотрудника, но это не меняет того факта, что сотрудник отдела продаж является сотрудником и может рассматриваться как таковой. Это называется полиморфизмом. Давайте посмотрим пример этого в действии:
employee1 = Employee.new("Helen")
employee1.salary = 5000
employee2 = SalesEmployee.new("Susan")
employee2.salary = 4000
employee2.bonus = 20000
employee3 = Employee.new("Eric")
employee3.salary = 4000
employee_list = [employee1, employee2, employee3]
Здесь мы создали трех разных сотрудников, а затем создали массив, содержащий их всех. Этот массив имеет тип Array(Employee), хотя в нем также содержится SalesEmployee. Этот массив можно использовать для вызова методов:
employee_list.each do |employee|
puts "#{employee.name}'s yearly salary is $#{employee. yearly_salary.format(decimal_places: 2)}."
end
Это приведет к следующему результату:
Elen's yearly salary is $60,000.00.
Susan's yearly salary is $68,000.00.
Eric's yearly salary is $48,000.00.
Как показано в этом примере, Crystal вызовет правильный метод, основанный на реальном типе объекта во время выполнения, даже если он статически типизирован как родительский класс.
Создание иерархии классов полезно не только для повторного использования кода, но и для обеспечения полиморфизма. Вы даже можете ввести в свою программу неполные классы, просто чтобы объединить похожие концепции. Некоторые из них должны быть абстрактными классами, как мы увидим далее.
Абстрактные классы
Иногда мы пишем иерархию классов, и не имеет смысла разрешать создавать объекты на основе некоторых из них, потому что они не представляют конкретных понятий. Сейчас самое время пометить класс как абстрактный. Давайте рассмотрим пример:
abstract class Shape
end
class Circle < Shape
def initialize(@radius : Float64)
end
end
class Rectangle < Shape
def initialize(@width : Float64, @height : Float64)
end
end
И круги, и прямоугольники - это разновидности фигур, и они могут быть поняты сами по себе. Но форма сама по себе является чем-то абстрактным и была создана для наследования. Когда класс является абстрактным, его создание в виде объекта запрещено:
a = Circle.new(4)
b = Rectangle.new(2, 3)
c = Shape.new # This will fail to compile; it doesn't make sense.
Абстрактный класс не только накладывает ограничения, но и позволяет нам описать характеристики, которые должен реализовывать каждый подкласс. Абстрактные классы могут иметь абстрактные методы, а методы без определений должны быть переопределены:
abstract class Shape
abstract def area : Number
end
class Circle
def area : Number
Math::PI * @radius ** 2
end
end
class Rectangle
def area : Number
@width * @height
end
end
Определяя метод абстрактной области в родительском классе, мы гарантируем, что все подклассы должны будут определять его, используя одну и ту же сигнатуру (без аргументов, возвращая какое-либо число). Например, если у нас есть список фигур, мы можем быть уверены, что сможем вычислить площадь каждой из них.
Абстрактный класс не ограничивается абстрактными методами - он также может определять обычные методы и переменные экземпляра.
Переменные класса и методы класса
Объекты являются экземплярами определенного класса и хранят значения переменных его экземпляра. Хотя имена и типы переменных одинаковы, каждый экземпляр (каждый объект) может иметь разные значения для них. Если тип переменной экземпляра является объединением нескольких типов, то разные объекты могут хранить в себе значения разных типов. Класс описывает каркас, в то время как объекты являются живыми объектами.
Но классы тоже являются объектами! Разве у них не должны быть переменные экземпляра и методы? Да, конечно.
Когда вы создаете класс, вы можете определить переменные класса и методы класса. Они находятся в самом классе, а не в каком-либо конкретном объекте. Переменные класса обозначаются префиксом @@, точно так же, как переменные экземпляра имеют префикс @. Давайте посмотрим на это на практике:
class Person
@@next_id = 1
@id : Int32
def initialize(@name : String)
@id = @@next_id
@@next_id += 1
end
end
Здесь мы определили переменную класса с именем @@next_id. Она существует сразу для всей программы. У нас также есть переменные экземпляра @name и @id, которые существуют для каждого объекта Person: