[翻譯] Prototype-based OOP over class-based
原文網址: http://programmers.stackexchange.com/questions/110936/#110939
============= 譯文：以下譯文使用 Markdown 語法撰寫 =============
###關於物件導向程式設計，基於原型比較基於類別的方式，好在哪裡？###
***Vivek Viswanathan 發問， Pierre 修改。***
*標籤：設計、物件導向、無關於語言*
過去我都在做基於類型的物件導向程式設計，後來當我開始寫JavaScript時，對為何都
是用基於原型的方式感到有疑問。
1. 假如可以，請問基於原型的物件導向設計結構上有什麼好處？譬如可以期待它在某些
時候執行速度比較快，或者有較不密集佔用記憶體嗎？
2. 從程式員的方面看，有什麼優點？譬如寫什麼哪種程式比較簡單，或者比較方便藉由
原型重新利用別人的程式？
請不要把這個問題看成特別是JavaScript的問題，因為關於JavaScript，過往有人講
出很多有錯的論點，完全跟原型無關。相對的，請由理論方面端視它，告知基於原型對
基於類別有什麼不同的好處。
感謝。
---
***mikera 回答：***
我有很多處理到這兩種方式的經驗，是用Java寫RPG。本來我用了基於類別的物件導向寫
完一個遊戲，但最後覺得那是錯的方式，當類別樹長多了，程式就不好維護。於是，我把
全部程式修改為基於原型。結果好多了，很好管理。
如果你感到有興趣，到這裡下載源碼 ([Tyrant - Java
Roguelike](http://sourceforge.net/projects/tyrant/ "Tyrant - JavaRoguelike"))
。
主要的效益如下：
- **容易弄出新的類別** ：只要把另一個類別當做原型複製一份來，改一些屬性，
瞧，一個新的類別。我用這種方法來建立藥水瓶，如例子，每個改 3 到 6 行 Java
。比開一個新的 class 檔案並載入樣版更好做。
- **可能藉由相對很少的程式來建置和修改大量的類別**：例如 Tyrant 有
3000 件不同的原型，但總共只有 42,000 行程式。以 Java 來說很驚人。
- **多重繼承很簡單**：只要從一個原型複製出一部份的屬性，貼到另一個原型
中。以 RPG 為例，可能你想要「鋼鐵魔像」怪物要有些「鋼」物件的特性，還
要有些「魔像」怪物的特性，還要有些「智力不足的怪物」的特性。用原型法比
較簡單。否則你嘗試類別繼承看看......
- **可以藉由屬性參數做聰明的事** ：藉著在通用的「讀取屬性」方法中放一些
聰明的邏輯，可以做出各種參數。譬如要定義一只魔法戒指可以給穿戴者增加 2 點力
量，就這麼做。邏輯是要加在戒指物件中而不是「讀取力量」方法，這樣就會避免在
程式中放很多條件判斷，來檢查像「人物是否戴一只力量之戒」的例子。
- **實例可以做為別的實例的模版** ：譬如，很容易「克隆」物件，只要把現有物
件當做新物件的原型。不必為每個類別分別寫複雜的克隆邏輯。
- **容易在運作中改變行為** ：譬如，在執行時可以相當任意改變屬性，讓物件
「變形」。允許你做到酷炫的遊戲特效，而且這可以和「腳本語言」搭配，在運作時可
以做到幾乎任何事情。
- **較適於用「函數風格」的編程** ：你會發現自己在寫大量的函數分析物件運作
得當，而不是把這種邏輯寫死在某個類別的方法裡頭。我個人偏好這種函數語言程式風
格。
主要的缺點如下：
- **失去靜態型別的保障** ：因為你在有效地創造動態物件系統。這往往表示你要
寫更多測試來確保物件的行為很正確，而因此物件是正確的「類別」。
- **額外耗損一些效能** ：有些物件屬性都一定要在一些對應表裡頭尋找，所以在
性能方面會付出一點代價。在我的情況中這是沒問題，但可能在別人的情況中可能有
點問題，例如 3D 畫面中有很多物件時，刷新畫片是每一張畫片都查詢每個物件。
- **不能用同一個方式重構** ：基於原型的系統基本上是你自己用程式製造繼承樹
。整合開發工具和重構工具沒真的幫你忙，因為這些工具不懂你的做法。我從來沒撞
到問題，但如果你自己不小心，維護就會失控。可能要自己用測試的程式檢查你的繼
承樹架構正確。
- **長得有點怪** ：慣用原有的物件導向程式設計風格的人很容易把腦子搞亂。「
誰寫的，只有一個類別，類別名字叫做『東西』？」「這個 final Thing class 要
怎麼繼承？」「你這根本不是 OOP ！」「有這麼多 static 方法用在全部的物件上
幹嘛？」
最後，實作的注意事項：
- 我用到 Java HashMap 來放屬性，而且有個「根」指標指回到原型上。這運作得很
順，但有以下缺點： ***a)*** 讀取屬性有時要回訪資料結構，走過一大堆父節點，
讓效能受損， ***b)*** 如果修改了父原型，會影響到沒有覆寫屬性的子原型。一不
小心就會造成無謂的程式錯誤。
- 若再給我一次機會，我會用不可變的持續性對應表來維護屬性，就像 Clojure 的持
續性對應表一樣。或者用我自己做的 Java 持續性雜湊對應表來做。這樣，可由簡單
的複製修改和不可變的行為得到優勢，那就不必讓原型拉一個指標指向父原型。
- 在物件屬性中放函數或方法，會讓你得到樂趣。我用這種破格的方式，像「腳本」類別
的匿名的子型別，寫起 Java 不太簡潔。讓我再做一次，我可能會拿較容易嵌入裡頭
的語言用來寫腳本，例如用 Clojure 或 Groovy 。
***(回應)***
1. +1 跟這個很像
steve-yegge.blogspot.com/2008/10/universal-design-pattern.html
- jk。 09月27日'11 8:45
2. +1 分析得很好。雖然這套方法比較是因應 Java 模型。像 Delphi、 C#、VB.Net
都有明確的屬性。- umlcat 09月27日'11 15:22
3. @ umlcat - 我認為 Java 模型相當類似 Delphi 和 C# 模型，除非是簡便的定
義屬性語法 - 你仍然應該要靜態定義想要的屬性。原型模式的重點在於定義不是靜
態的，你不必預先做任何宣告。...... 在9月28日'11 2:21 -- mikera
---
***umlcat 回答：***
基於原型的物件導向程式設計的優點是物件和「類別」可以在執行時擴充。
基於類別的物件導向程式設計有一些不錯的功能，但可惜的是，是由程式語言決定。
Object Pascal（DELPHI）、 VB.NET 和 C# 有個非常直接的方式可使用屬性（不要
和欄位搞混）和屬性的存取方法，而 Java 和 C++ 屬性是由方法存取。PHP 把兩種方
式混合，稱做「神奇方法」。
即使主流的類別式物件導向語言是靜態型別，仍然有些類別可以是動態型別。我認為類別
的物件導向的靜態型別很有用，因為它允許稱做是物件檢查的功能，可以用來以可見的方
式快速實現整合開發工具及開發網頁。
--
/yau
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 118.167.54.194
※ 編輯: yauhh 來自: 118.167.54.194 (03/30 21:32)
推
03/30 23:07, , 1F
03/30 23:07, 1F
推
04/01 11:35, , 2F
04/01 11:35, 2F
推
04/08 12:37, , 3F
04/08 12:37, 3F