التركيب مقابل الوراثة (Composition vs Inheritance)

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة Dart على Coddy — الدرس 82 من 110.

لقد تعلمت أن الوراثة تنشئ علاقة "is-a" - الـ Dog هو Animal. ولكن هناك نهج قوي آخر: التركيب (composition)، والذي ينشئ علاقة "has-a". بدلاً من وراثة السلوك، يحتوي الـ class على مثيلات من classes أخرى ويفوض العمل إليها.

فكر في فئة Car. مع الوراثة، قد تحاول توسيع فئة Engine - لكن السيارة ليست محركاً، بل هي تمتلك محركاً:

class Engine {
  void start() => print('Engine started');
}

class Car {
  final Engine _engine = Engine();  // التركيب: السيارة تحتوي على محرك
  
  void start() {
    _engine.start();  // تفويض المهمة للمحرك
    print('Car is ready to drive');
  }
}

void main() {
  var car = Car();
  car.start();
}

الميزة الأساسية للتركيب (composition) هي المرونة. فمع الوراثة (inheritance)، تكون مقيداً بفئة أب (parent class) واحدة. أما مع التركيب، فيمكنك دمج مكونات متعددة بل وحتى تبديلها في وقت التشغيل (runtime):

class ElectricEngine {
  void start() => print('Electric motor humming');
}

class HybridCar {
  Engine? _gasEngine;
  ElectricEngine? _electricEngine;
  
  HybridCar({bool useElectric = false}) {
    if (useElectric) {
      _electricEngine = ElectricEngine();
    } else {
      _gasEngine = Engine();
    }
  }
}

من الإرشادات الشائعة هي "تفضيل التركيب على الوراثة". استخدم الوراثة عندما تكون هناك علاقة "is-a" حقيقية وتحتاج إلى تعدد الأشكال (polymorphism). استخدم التركيب عندما تريد إعادة استخدام السلوك دون اقتران وثيق، أو عندما يحتاج الكائن إلى قدرات من مصادر متعددة.

التحدي

سهل

لنقم ببناء نظام كمبيوتر باستخدام التركيب (composition)! بدلاً من محاولة جعل الكمبيوتر يرث من أجزائه، ستقوم بإنشاء فئات مكونات منفصلة وتركيبها معاً - لأن الكمبيوتر يحتوي على وحدة معالجة مركزية (CPU) و يحتوي على ذاكرة (memory)، فهو ليس وحدة معالجة مركزية أو ذاكرة.

ستقوم بتنظيم الكود الخاص بك في ثلاثة ملفات:

components.dart: قم بإنشاء فئتين للمكونات تمثلان أجزاء الكمبيوتر:
- فئة CPU مع String brand و double speedGHz. قم بتضمين تابع process() يعيد سلسلة نصية: [brand] processing at [speedGHz]GHz
- فئة Memory مع int sizeGB. قم بتضمين تابع load() يعيد سلسلة نصية: Loading [sizeGB]GB of data
computer.dart: قم بإنشاء فئة Computer تستخدم التركيب للجمع بين المكونات. يجب أن يقوم الكمبيوتر الخاص بك بـ:
- امتلاك حقل String name
- احتواء مثيل من CPU ومثيل من Memory (التركيب - الكمبيوتر "لديه" هذه الأجزاء)
- قبول جميع القيم اللازمة من خلال منشئ الفئة (constructor) لإنشاء كلا المكونين داخلياً
- امتلاك تابع boot() يفوض العمل لكلا المكونين ويطبع ثلاثة أسطر: اسم الكمبيوتر متبوعاً بـ starting...، ثم نتيجة تابع المعالجة الخاص بـ CPU، ثم نتيجة تابع التحميل الخاص بـ Memory
- امتلاك تابع specs() يعيد سلسلة نصية تصف النظام: [name]: [brand] [speedGHz]GHz, [sizeGB]GB RAM
main.dart: قم باستيراد ملفاتك واستعرض التركيب أثناء العمل:
- قم بإنشاء Computer باسم Workstation مع وحدة معالجة مركزية Intel تعمل بتردد 3.5 جيجاهرتز و 16 جيجابايت من الذاكرة
- استدعِ تابع boot()
- اطبع نتيجة specs()

لاحظ كيف أن فئة Computer لا ترث من CPU أو Memory - بل تحتويهما وتفوض العمل إليهما. هذه هي علاقة "has-a" التي ينشئها التركيب!

المخرجات المتوقعة:

Workstation starting...
Intel processing at 3.5GHz
Loading 16GB of data
Workstation: Intel 3.5GHz, 16GB RAM

جرّب بنفسك

import 'computer.dart';

void main() {
  // TODO: قم بإنشاء Computer باسم "Workstation" بـ:
  // - Intel CPU يعمل بتردد 3.5 GHz
  // - 16 GB من الذاكرة

  // TODO: استدعِ الدالة boot()

  // TODO: اطبع نتيجة specs()
}