التضمين مقابل التجميع

جزء من قسم البرمجة كائنية التوجه في رحلة GO على Coddy. الدرس 38 من 107.

لقد تعلمت أن embedding يرقّي fields وmethods إلى البنية الخارجية. لكن Go يدعم أيضًا aggregation، حيث تُضمّن بنية أخرى باعتبارها field مُسمّى. يُعد فهم متى تستخدم كل نهج أمرًا أساسيًا للتصميم الجيد.

باستخدام embedding، تحذف اسم field، وتصبح أعضاء النوع الداخلي قابلة للوصول directly:

type Writer struct{}
func (w Writer) Write() string { return "writing" }

type Document struct {
    Writer  // تضمين - بدون اسم حقل
}

d := Document{}
d.Write()  // وصول مباشر

مع aggregation، تمنح field اسمًا explicit، مما يتطلب استخدام هذا الاسم للوصول إلى النوع الداخلي:

type Document struct {
    writer Writer  // تجميع - حقل مسمى
}

d := Document{writer: Writer{}}
d.writer.Write()  // يجب استخدام اسم الحقل

الفرق الرئيسي هو العلاقة التي تعبّر عنها. يشير التضمين إلى علاقة «is-a»، حيث يتولى النوع الخارجي هوية النوع الداخلي. ويشير التجميع إلى علاقة «has-a»، حيث يكتفي النوع الخارجي باحتواء النوع الداخلي.

استخدم embedding عندما تريد أن يستوفي النوع الخارجي الواجهات التي يطبقها النوع الداخلي، أو عندما يجعل الوصول المباشر إلى الأساليب واجهة برمجة التطبيقات أكثر وضوحًا. استخدم aggregation عندما يكون النوع الداخلي تفصيلًا من تفاصيل implementation لا ينبغي كشفه، أو عندما تريد تحكمًا صريحًا في كيفية الوصول إلى النوع الداخلي.

التحدي

سهل

لنبنِ نظامًا لإنشاء التقارير يوضّح متى نستخدم التضمين ومتى نستخدم التجميع. ستنشئ نظامًا تكون فيه بعض المكوّنات قابلة للوصول مباشرة (التضمين)، بينما تظل مكوّنات أخرى تفاصيل تنفيذ داخلية (التجميع).

ستنظّم الكود عبر ثلاثة ملفات:

formatter.go: أنشئ بنية Formatter تحتوي على حقل Style (من النوع string) وطريقة Format(text string) string تُعيد النص محاطًا بالنمط، مثل [Style] text [/Style]. سيكون هذا مساعدًا داخليًا لا ينبغي كشفه مباشرة.
report.go: أنشئ بنيتين تتعاملان مع إنشاء التقارير بطريقة مختلفة:
- بنية Metadata تحتوي على حقلي Author وDate. وتمثّل هذه البنية معلومات عامة ينبغي الوصول إليها مباشرة
- بنية Report تحتوي على حقل Title وتقوم بتضمين Metadata (للوصول المباشر إلى اسم المؤلف والتاريخ)، لكنها تستخدم التجميع مع Formatter (كتفصيل تنفيذ داخلي ذي حقل مُسمّى formatter)
أضف طريقة Generate() string إلى Report تستخدم المُنسّق الداخلي لتنسيق العنوان وتتضمن البيانات الوصفية.
main.go: اقرأ تفاصيل التقرير من الإدخال، وأنشئ Report مع البيانات الوصفية المضمّنة والمُنسّق المُجمّع. أوضح الفرق من خلال الوصول إلى اسم المؤلف مباشرة عبر التقرير (من خلال التضمين)، ثم إنشاء التقرير المنسّق (الذي يستخدم المُنسّق المخفي داخليًا).

ستُزوَّد المدخلات التالية:

السطر 1: عنوان التقرير
السطر 2: اسم المؤلف
السطر 3: التاريخ
السطر 4: نمط المُنسّق

يجب أن تُعيد طريقتك Format ما يلي:

[Style] text [/Style]

يجب أن تُعيد طريقتك Generate ما يلي:

[formatted title]
Author: [Author], Date: [Date]

في ملفك الرئيسي، اطبع ثلاثة أسطر:

اسم المؤلف الذي تم الوصول إليه مباشرة على Report (لإظهار أن التضمين يروّج للحقل)
التاريخ الذي تم الوصول إليه من خلال اسم النوع المضمّن (report.Metadata.Date)
نتيجة استدعاء Generate()

على سبيل المثال، عند إعطاء Quarterly Results وJane Doe و2024-01-15 وBOLD، يجب أن يكون الناتج:

Jane Doe
2024-01-15
[BOLD] Quarterly Results [/BOLD]
Author: Jane Doe, Date: 2024-01-15

لاحظ كيف يمكن الوصول إلى Author وDate مباشرة على Report من خلال التضمين، بينما يظل المُنسّق مخفيًا. لا يمكنك استدعاء report.Format() مباشرة لأنه مُجمّع باستخدام حقل مُسمّى. يوضّح هذا عمليًا علاقة "is-a" مقابل "has-a".

جرّب بنفسك

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"os"
)

func main() {
	scanner := bufio.NewScanner(os.Stdin)
	
	scanner.Scan()
	title := scanner.Text()
	
	scanner.Scan()
	author := scanner.Text()
	
	scanner.Scan()
	date := scanner.Text()
	
	scanner.Scan()
	style := scanner.Text()
	
	// TODO: أنشئ هيكل Metadata مع author و date
	
	// TODO: أنشئ Formatter بالنمط style المعطى
	
	// TODO: أنشئ Report يضمّن Metadata ويجمّع Formatter
	
	// TODO: اطبع author بالوصول المباشر على Report (التضمين يرقّي الحقل)
	
	// TODO: اطبع date بالوصول عبر اسم النوع المضمّن (report.Metadata.Date)
	
	// TODO: اطبع نتيجة استدعاء Generate()
	
	// اكبت تحذيرات المتغيرات غير المستخدمة (أزل هذه عندما تستخدم المتغيرات)
	_ = title
	_ = author
	_ = date
	_ = style
}