Наследование статических методов
Все показанные до сих пор методы, связанные с типами объек-
тов TEmployee, THourly, TSalaried и TCommissioned, являются ста-
тическими методами. Однако, со статическими методами связана
пpоблема наследования.
Для того, чтобы разобраться с этой проблемой, отложим в сто-
рону наш пример с платежной ведомостью и рассмотрим другой упро-
щенный и нереалистичный, но показательный пример. Вернемся к кры-
латым насекомым. Предположим, что нужно создать программу, кото-
рая будет рисовать на экране различные типы летающих насекомых.
Предположим, вы решили, что на вершине иерархии будет находиться
объект Winged. Пусть вы планируете, что новые типы объектов лета-
ющих насекомых как будут строиться как потомки Winged. Например,
вы можете создать тип объекта Bee, который отличается от родс-
твенных крылатых насекомых тем, что имеет жало и полосы. Конечно,
у пчелы есть другие отличающие ее характеристики, но в нашем при-
мере это может выглядеть следующим образом:
type
TWinged = object(Insect)
procedure Init(AX, AY: Integer) { инициализирует
экземпляр }
рrocedure Show; { отображает крылатое насекомое на
экране }
рrocedure Hide; { стирает крылатое насекомое с
экрана }
рrocedure MoveTo(NewX, NewY : Integer);
{ перемещает крылатое насекомое }
end;
tyрe
TBee = object(Winged)
.
.
.
рrocedure Init(AX, AY: Integer) { инициализирует
экземпляр Bee }
рrocedure Show; { отображает пчелу на экране }
рrocedure Hide; { стирает пчелу с экрана }
рrocedure MoveTo(NewX, NewY : Integer);
{ перемещает пчелу }
end;
И TWinged, и TBee имеют по четыре метода. TWinged.Init и
TBee.Init инициализируют экземпляр соответствующих объектов. Ме-
тод TWinged.Show знает, как рисовать крылатое насекомое на
экране, а метод TBee.Show - как рисовать пчелу (крылатое насеко-
мое с полосками на теле и с жалом). Метод TWinged.Hide знает, как
стирать крылатое насекомое с экрана, а метод TBee.Hide - как
стирать пчелу. Два метода Show отличаются друг от друга, равно
как и два метода Hide.
Однако, методы TWinged.MoveTo и TBee.MoveTo полностью одина-
ковы. В нашем примере X и Y определяют положение на экране.
рrocedure TWinged.MoveTo(NewX, NewY: Integer);
begin
Hide;
X := NewX; {новая координата X на экране}
Y := NewY; {новая координата Y на экране}
Show;
end;
рrocedure TBee.MoveTo(NewX, NewY: Integer);
begin
Hide;
X := NewX; {новая координата X на экране}
Y := NewY; {новая координата Y на экране}
Show;
end;
Не изменилось ничего, кроме копирования программы и поста-
новки квалификатора TBee перед идентификатором MoveTo. Так как
методы одинаковы, зачем нужно помещать MoveTo в TBee? Ведь Bee
автоматически наследует MoveTo от TWinged. Поэтому не нужно
переопределять метод MoveTo из TWinged, но это именно то место,
где возникает проблема в случае статических методов.
Термин "статический" был выбран для описания методов, не яв-
ляющихся виртуальными - термин, который мы введем далее. Факти-
чески, виртуальные методы являются решением этой проблемы, но
прежде чем понять решение, вам следует разобраться в самой проб-
леме.
Признаки проблемы состоят в следующем: пока копия метода
MoveTo не будет помещена в область действия TBee для подавления
метода MoveTo объекта TWinged, метод не будет работать правильно,
если он будет вызываться из объекта типа TBee. Если TBee запуска-
ет метод MoveTo объекта TWinged, так то, что движется по экрану,
является крылатым насекомым, а не пчелой. Только когда TBee вызы-
вает копию метода MoveTo, определенного в его собственной области
действия, на экране с помощью вызовов Show и Hide будут рисовать-
ся и стираться пчелы.
Почему это так? Это объясняется способом, которым компилятор
разрешает вызовы методов. Когда компилируются методы Bee, то сна-
чала встречаются TWinged.Show и TWinged.Hide и их код компилиру-
ется в сегмент кода. Немного позднее в файле встречается метод
Winged.MoveTo, который вызывает TWinged.Show и TWinged.Hide. Как
и при вызове любой процедуры, компилятор замещает ссылки на
TWinged.Show и TWinged.Hide в исходном коде на их адреса, сгене-
рированные в сегменте кода. Таким образом, когда вызывается код
TWinged.MoveTo, он, в свою очередь, вызывает TWinged.Show и
TWinged.Hide со всеми вытекающими последствиями.
До сих пор это был типичный для Borland Pascal сценарий и он
был бы справедлив (за исключением номенклатуры), начиная с версии
1.0 Turbo Pascal 1983 года. Однако, дело меняется, когда вы вклю-
чаете в этот сценарий принцип наследования. Когда TBee наследует
метод от TWinged, он (TBee) использует метод в точности так, как
тот был откомпилирован.
Снова посмотрите, что должен наследовать TBee, если он нас-
ледует TWinged.MoveTo:
рrocedure TWinged.MoveTo(NewX, NewY: integer);
begin
Hide; { Вызов Winged.Hide }
X := NewX;
Y := NewY;
Show { Вызов Winged.Show }
end;
Комментарии здесь приведены для того, чтобы подчеркнуть тот
факт, что если Bee вызывает метод TWinged.MoveTo, то он также вы-
зывает TWinged.Show и TWinged.Hide, а не TBee.Show и TBee.Hide.
Поскольку TWinged.MoveTo вызывает методы TWinged.Show и
TWinged.Hide, TWinged.MoveTo нельзя наследовать. Вместо этого, он
должен быть переопределен своей второй копией, которая вызывает
копии Show и Hide, определенные внутри области действия второй
копии, то есть, TBee.Show и TBee.Hide.
При разрешении вызовов методов, логика компилятора работает
так: при вызове метода компилятор сначала ищет метод, имя которо-
го определено внутри типа объекта. Тип TBee определяет методы с
именами Init, Hide, Show и MoveTo. Если метод TBee должен был
вызвать один из этих четырех методов, то компилятор заменил бы
вызов на адрес одного из собственных методов Bee.
Если в типе объекта не определен метод с таким именем, то
компилятор поднимается выше к непосредственному родительскому ти-
пу в поисках метода с указанным именем. Если метод с таким именем
найден, то адрес родительского метода замещает имя в исходном ко-
де дочернего метода. Если метод с таким именем не найден, то ком-
пилятор продолжает продвигаться вверх по родительским объектам в
поисках метода. Если компилятор наталкивается на самый первый
(высший) тип объекта, то он выдает сообщение об ошибке, указываю-
щее, что ни одного такого метода не определено.
Однако, если статический наследуемый метод найден и исполь-
зуется, то вы должны помнить, что вызываемый метод является в
точности таким, как он определен и компилирован для родительского
типа. Если родительский метод вызывает другие методы, то вызывае-
мые методы будут также родительскими методами, даже если дочерний
объект содержит методы, которые переопределяют родительские.
