20 世紀 60 年代，編程遇到了一個大問題：計算機還沒有那么強大，需要以某種方式平衡數據結構和程序之間的能力。

這意味著，如果你有大量數據，那么不將計算機推向極限就無法充分利用這些數據。另外，如果你需要做很多事情，那么你就不能使用過多的數據，否則計算機將會一直運行下去。

接下來到了 1966、1967 年，Alan Kay 從理論上證明可以使用封裝的微型計算機。這些微型計算機不共享數據，而是通過消息傳遞進行通信。這樣就可以更加經濟地使用計算資源。

盡管這個想法很巧妙，但直到 1981 年，面向對象編程才成為主流。在那之后，它就沒有停止過吸引新的和經驗豐富的軟件開發者。面向對象的程序員市場一如既往地忙碌。

但是在最近幾年中，這種已有幾十年歷史的編程范式受到越來越多的批評。難道是在面向對象編程大行其道 40 年之后，技術已經超越了這種范式？

函數和數據耦合

面向對象編程的主要思想非常簡單：嘗試將一個功能強大的程序整體分解為功能同樣強大的多個部分。這樣就可以將一些數據和那些只在相關數據上使用的函數耦合起來。

注意，這僅涵蓋封裝的概念。也就是說，位于對象內部的數據和函數對于外部是不可見的。我們只能通過消息（通常通過 getter 和 setter 函數）與對象的內容進行交互。

繼承性和多態性并沒有包含在最初的設計想法中，但是對于現在的面向對象編程而言是必需的。繼承基本上意味著開發者可以定義具有其父類所有屬性的子類。直到 1976 年，即面向對象的程序設計的概念問世十年之后，繼承性才被引入。

又過了十年，多態性才進入面向對象的編程。簡單來講，這意味著某種方法或對象可以用做其他方法或對象的模板。從某種意義上說，多態性是繼承性的泛化，因為并不是原始方法或對象的所有屬性都需要傳輸到新實體。相反，你還可以選擇重寫一些屬性。

多態性的特殊之處在于，即使兩個實體在源代碼中互相依賴，被調用實體的工作方式也更像插件。這使得開發人員的工作變得輕松，因為他們不必擔心運行時的依賴關系。

值得一提的是，繼承性和多態性并不是面向對象編程所特有的。真正的區別在于封裝數據及其包含的方法。在計算資源比今天稀缺得多的時代，這是一個天才的想法。

面向對象編程中的 5 大問題

面向對象的編程一經問世，便改變了開發人員看待代碼的方式。20 世紀 80 年代以前，過程式編程非常面向機器。開發人員需要非常了解計算機的工作原理才能編寫好的代碼。

通過封裝數據和其他方法，面向對象的編程使軟件開發更加以人為中心，符合人類的直覺。比如，方法 drive() 屬于 car 數據組，而不是 teddybear 組。之后出現的繼承性也很直觀。比如，現代汽車（Hyundai）是汽車的一個子類，并且具有相同的屬性，但 PooTheBear 不是，這樣很好理解。

香蕉猴子叢林問題

想象一下，你正在設置一個新程序，并且正在考慮設計一個新類。然后，你回想起為另一個項目創建的簡潔的小類，發現其對正在進行的工作很合適。

沒問題，你可以將以前項目中的類在新項目中復用。

這里有一個問題：這個類可能是另一個類的子類，因此你需要將它的父類也包含在內。然后你會發現，這個父類可能也是另一個類的子類，以此類推，最后要面對一堆代碼。

Erlang 的創建者 Joe Armstrong 曾有一句名言：「面向對象語言的問題在于，它們自帶其自身周圍的所有隱式環境。你想要香蕉，但是得到的卻是拿著香蕉的大猩猩和整個叢林。」

這幾乎可以說明一切。復用類是可以的，實際上這可能是面向對象編程的主要優點，但不要將其發揮到極致。有時你應該建立一個新的類，而不是添加大量依賴項。

脆弱的基類問題

想象一下，如果你已經成功地將另一個項目中的類復用于新的代碼，那么如果基類發生變化會怎樣？

這可能會破壞你整個新項目的代碼，即使你可能什么也沒做。一旦有人更改了基類中的一個細節，而這一點又對你的項目至關重要，那么這種影響將是非常大并且突然的。

使用繼承的次數越多，潛在的維護工作就越多。因此，即使在短期內復用代碼非常有效，但從長遠來看，它可能讓你付出一定的代價。

菱形繼承問題

利用繼承可以將一類中的屬性傳遞給其他類。但是，如果你想混合兩個不同類的屬性怎么辦？

沒錯，這無法完成，至少常規的方法都不行。以 Copier 類為例（在此引用以下鏈接文章中的例子：https://medium.com/@cscalfani/goodbye-object-oriented-programming-a59cda4c0e53），Copier 將掃描文件的內容并將其打印在白紙上。那么它應該是 Scanner 還是 Printer 的子類？

這個問題根本沒有完美的答案。即使這個問題不會破壞你的代碼，但它經常出現，會讓人很沮喪。

層級問題

在菱形繼承問題中，Copier 是哪個類的子類是問題的關鍵所在。但或許有個投機取巧的方案：假設 Copier 是父類，Scanner 和 Printer 是僅繼承屬性子集的子類，那么問題就解決了。

但如果你的 Copier 是黑白的，而 Printer 也能夠處理彩色，那怎么辦？從這個意義上說，Printer 不是 Copier 的一種泛化嗎？如果 Printer 連接了 WiFi，而 Copier 沒有呢？

類上堆積的屬性越多，建立適當的層次結構就越困難。在你所處理的屬性集群中，Copier 共享了 Printer 的一些屬性，但不是全部屬性，反之亦然。在大型復雜項目中，層次結構的問題會導致很大的混亂。

引用問題

你可能會想到進行沒有層次結構的面向對象編程。我們可以使用屬性集群，并根據需要繼承、擴展或重寫屬性。也許這有點混亂，但這將是對當前問題的準確表示。

這里只存在一個問題：封裝的全部目的是使數據片段彼此之間保持安全，從而使計算效率更高，但沒有嚴格的層次結構，這是行不通的。

假設一個對象 A 通過與另一個對象 B 交互來覆蓋層次結構，會發生什么情況？其他關系的情況并不重要，但當 B 不是 A 的直接父類時，A 必須包含 B 的全部私有引用，否則，它們將無法交互。

但是，如果 A 包含 B 的子類也具有的信息，那么就可以在多個位置修改該信息。因此，有關 B 的信息已經不再安全，并且封裝已經被破壞。

盡管許多面向對象的程序員都使用這種架構來構建程序，但這并不是面向對象編程，只是一團糟。

單一范式存在的風險

以上 5 個問題的共同點是它們都存在不合適的繼承。由于繼承沒有包含在面向對象編程的原始形式中，所以這些問題可能不能稱為面向對象本身的問題。

但是也并不是只有面向對象編程會被夸大。在純粹的函數式編程中，處理用戶的輸入或在屏幕上輸出消息極其困難。對此，面向對象或面向過程編程會好很多。

但仍然有一些開發人員試圖將這些東西用純函數的方式實現，并且編寫幾十行沒人能看懂的代碼。而使用另一種范式就能夠輕松地將代碼簡化為幾行可讀的代碼。

毫無疑問，函數式編程正在得到更多關注，而面向對象編程近幾年遭到一些詬病。了解新的編程范式并在適當的時候使用它們是很有意義的。無論哪種編程范式，都不需要只遵循一種，在適當的時候使用不同的編程范式才能更好地解決問題。

審核編輯 黃昊宇