41 Vererbung versus Komposition (FCoI)

In der objektorientierten Programmierung sind Vererbung und Komposition zentrale Konzepte zur Code-Wiederverwendung und zum Entwurf komplexer Systeme. Beide Ansätze haben ihre spezifischen Anwendungsfälle, Vor- und Nachteile.

41.1 Vererbung in TypeScript

Vererbung ermöglicht es einer Klasse (abgeleitete Klasse), Eigenschaften und Methoden einer anderen Klasse (Basisklasse) zu übernehmen. In TypeScript wird dies mit dem extends-Schlüsselwort erreicht:

class Animal {
    move(): void {
        console.log('Moving along...');
    }
}

class Dog extends Animal {
    bark(): void {
        console.log('Woof! Woof!');
    }
}

41.1.1 Vor- und Nachteile der Vererbung

• Vorteile: Klar definierte hierarchische Strukturen, Code-Wiederverwendung, und einfache Implementierung von Polymorphismus.
• Nachteile: Kann zu unflexiblen Klassenhierarchien führen, und Probleme wie das Diamant-Problem verursachen.

41.1.2 Polymorphismus

• Polymorphismus in der Vererbung ermöglicht es, Methoden in abgeleiteten Klassen zu überschreiben, um spezifisches Verhalten zu implementieren.

41.2 Komposition in TypeScript

Komposition kombiniert Objekte oder Klassen zu komplexeren Strukturen. Es basiert auf der “hat-ein”-Beziehung und bietet mehr Flexibilität als die starre “ist-ein”-Beziehung der Vererbung:

class Engine {
    start(): void {
        console.log('Engine started');
    }
}

class Car {
    private engine: Engine;

    constructor() {
        this.engine = new Engine();
    }

    start(): void {
        this.engine.start();
    }
}

41.2.1 Erweiterte Nutzung der Komposition

• Komposition erlaubt es, Beziehungen zwischen Objekten dynamisch zu ändern und fördert lose Kopplung und bessere Wiederverwendbarkeit.

41.3 Designprinzipien

41.3.1 Open/Closed-Prinzip und Liskovsche Substitutionsprinzip

• Diese Prinzipien sind eng mit der Vererbung verknüpft. Sie fordern, dass Klassen für Erweiterungen offen, aber für Modifikationen geschlossen sein sollten und dass abgeleitete Klassen ihre Basisklassen ohne Funktionalitätseinbußen ersetzen können.

41.3.2 Interface-Segregation und Dependency Inversion

• Diese Prinzipien aus dem SOLID-Design fördern lose Kopplung und hohe Kohäsion, was oft besser durch Komposition als durch Vererbung erreicht wird.

41.4 Kombination beider Ansätze

In der Praxis kann oft eine Kombination aus Vererbung und Komposition am sinnvollsten sein:

class Battery {
    provideEnergy(): void {
        console.log('Providing energy');
    }
}

class ElectricCar extends Car {
    private battery: Battery;

    constructor() {
        super();
        this.battery = new Battery();
    }

    start(): void {
        this.battery.provideEnergy();
        super.start();
    }
}

In diesem Beispiel erweitert ElectricCar die Klasse Car (Vererbung) und enthält zusätzlich ein Battery-Objekt (Komposition).