Введение в системы БД (542480), страница 196
Текст из файла (страница 196)
Например, оператор присвоения ТНЕ СТЕ применим к переменным обоих объявленных типов, но, как мы уже убедились, оператор присвоения ТНЕ я к ним не применим. Таким образом, наследование не распространяется на операторы обновления, точнее — наследуемые операторы обновления должны указываться явно, Рассмотрим пример. ° Переменные объявленного типа ЕЬЬТРЯЕ имеют операторы обновления МОЧЕ ~версия обновления) и операторы присвоения ТНЕ а, ТНЕ В и ТНЕ СТН, ° Переменные объявленного типа СХНСЬЕ имеют операторы обновления МОЧЕ (версия обновления) и операторы присвоения ТНЕ СТН и ТНЕ Н, но не ТНЕ а и ТНЕ В. Заиечание.
Оператор МОЧЕ рассматривался в предыдущем разлеле. Безусловно, в случае, когда наследуется н оператор обновления, мы имеем дело с таким видом полиморфизма и таким видом заменимости, которые применимы 756 Часть г'. Дополнительные аспекты также к переменным, а не только к значениям. Например, если для версии обновления оператора МОЧЕ в качестве аргумента может быть подставлена переменная объявленного типа ЕЬЬУРЯЕ, можно обратиться к этому оператору и с аргументом, который представляет переменную объявленного типа С1ЕСЬЕ. Следовательно, можно (и нужно) говорить о принципе заменимости переменныя, но при этом не забывать, что данный принцип более ограниченный по сравнению с принципом заменимости значений.
19.9. Пересмотр специализации ограничением Продолжая начатое в предыдущем разделе обсуждение, рассмотрим небольшое, но существенное дополнение. Обратимся к следующему примеру: "Пусть тип С1ЕСЬЕ имеет собственный подтип СОЬОЕЕО С1ЕСЬЕ (Цветная окружность)". При этом подразумевается, что "цветные окружности" являются частным случаем окружностей вообще. Примеры такого рода весьма распространены в литературе.
До сих пор мы говорили, что считаем их крайне неубедительными и даже в некотором отношении вводящими в заблуждение. Если говорить конкретно, то в данном случае, по нашему мнению, не имеет смысла рассматривать цветные окружности как отдельный случай окружностей в целом. В конце концов, "цветные окружности" по определению должны быть изображениями, например, на экране дисплея, в то время как окружности вообще представляют собой геометрические фигуры, а не изображения.
Поэтому представляется более разумным считать тип СОЬОЕЕО С1КСЬЕ не подтипом типа С1КСЬЕ, а совершенно самостоятельным типом. Такой независимый тип мог бы иметь возможное представление, в котором один компонент имел бы тип С?ЕСЬЕ, а другой — тип СОЬОК, но, повторяем, он ни в коем случае не являлся бы подтипом типа С1ЕСЬЕ. Наследование возможных представлений Рассмотрим конкретные аргументы в пользу нашей позиции по предыдущему вопросу. Возвратимся на некоторое время к уже знакомому нам примеру с эллипсами и окружностями. Еще раз приведем сокращенные определения типов.
ТУРЕ ЕЬЬТРЯЕ РОЯЯЕЕР ( А ЬЕНОТН, В ЬЕНОТН, СТЕ Р01НТ ) ... ) ТУРЕ С1ЕСЬЕ РОЯЯЕЕР ( Е ЬЕНОТН, СТК Р01НТ ) Обратите внимание, что эллипсы и окружности имеют различные объявляемые возможные представления. Однако возможное представление для эллипсов является — обязательно, хотя и неявно — возможным представлением и для окружностей, поскольку окружности являются эллипсами. Таким образом, окружности могут "возможно, представляться" своими полуосями а и Ь (и центром), хотя на самом деле их полуоси будут равны одному и тому же значению.
Обратное, конечно, не верно, т.е. возможное представление для окружностей не обязательно является возможным представлением для эллипсов. Отсюда следует, что мы могли бы считать возможные представления и ограничения дополнительными "свойствами", которые наследуются окружностями от эллипсов или, гово! 757 Глава 19. Наследование типов ря в более общем плане, подтипами от супертипов'з. Но (возвращаясь к окружностям и цветным окружностям) очевидно, что объявленное возможное представление лля типа С1КСЬЕ не является возможным представлением для типа СОЬОКЕО С1КСЬЕ, поскольку в нем нет ничего, что могло бы представлять цвет! Это говорит о том, что цветные окружности не являются окружностями в том же смысле, что и, например, окружности и эллипсы.
Действительный смысл понятия подтипа Следующий аргумент связан с предыдущим, но он логически является более строгим. Ое существует способа получения какой-либо цветной окружности из некоторой окружности посредством специализации по ограничениям. Для объяснения этого утверждения опять возвратимся к примеру с эллипсами и окружностями. Ниже вновь приведены соответствующие определения типов. ТУРЕ ЕЬЬ?РЯЕ РОЯЯВЕР ( й ЬЕМОТН, Я ЬЕНОТН, СТК Р01НТ ) СОНЯТКй?НТ ( ТНЕ й ( ЕЬЬ?РЯЕ ) > ТНЕ Н ( ЕЬЬ?РБЕ ) ) ; ТУРЕ С?КСЬЕ РОЯЯКЕР ( К ЬЕНОТН, СТК Р01НТ ) ЯОНТУРЕ ОР ( ЕЬЬ?РЯЕ ) СОМЯТВй?НТ ( ТНЕ й ( С1КСЬЕ ) = ТНЕ Я ( С1КСЬЕ ) ) Как мы видели ранее, фраза СОНЯТКй?НТ для типа С?КСЬЕ гарантирует, что эллипс с равными полуосями а = Ь будет автоматически специализирован к типу С1КСЬЕ. Но в случае цветных окружностей и вообще окружностей нет каких-либо предложений СОНЯТВй1НТ, которые можно было бы записать в определении типа СОЬОКЕО С1КСЬЕ н которые по аналогии со случаем с эллипсами и окружностями позволили бы специализировать некоторую окружность к типу СОЬОКЕО С1КСЬЕ.
Иными словами, нет ограничений типа, которые можно было бы сформулировать таким образом, что если бы им удовлетворяла некоторая данная окружность, то это прямо означало бы, что она в действительности является цветной. Поэтому, опять же, представляется более разумным считать типы СОЬОКЕО С1КСЬЕ и С?КСЬЕ совершенно разными типами и, в частности, считать, что тип СОЬОКЕО С?КСЬЕ имеет возможное представление, в котором один компонент относится к типу С1КСЬЕ, а другой— к типу СОЬОК.
В последнем случае данному типу можно дать следующее определение. ТУРЕ СОЬОКЕО С?ВСЬЕ РОЯЯКЕР ( С?В С1КСЬЕ, СОЬ СОЬОК ) ... ) На самом деле мы здесь затронули вопрос, который можно поставить гораздо шире. Фактически мы считаем, что определение подтипов должно всегда задаваться через специализацию по ограничениям! Наше предложение заключается в том, что, если тип зэ Мы не относим их подобным образом к нашей формальной модели, в.е.
мы не относим к модели такие наследуемые возможные представления, как объявленные, поскольку, если бы они были обьявлены, это привело бы к противоречию. А именно, если мы говорим, что тип С1ВСЬЕ наследует возможное представление от типа ЕЬЬЕРЯЕ, то, как указано в )3.3), требовалось бы, чтобы для переменной объявленного типа СЕВСЬЕ были допустимы операторы присвоения ТНЕ й и ТНЕ В, а мы, безусловно, уже знаем, что это не так.
Поэтому выражение "Тип С1ВС?Е наследует возможное представление от типа ЕЬЬЕРЯЕ" — зто лишь манера выражаться; данное выражение не несет никакОй формальной нагрузки. 758 Часть )г. Дополнительные аспекты Т' — это подтип типа Т, всегда должно сушествовать такое ограничение типа, что если оно удовлетворяется некоторым заданным значением типа Т, то рассматриваемое значение на самом деле является некоторым значением типа Т' (и должно быть автоматически специализировано к типу Т'). Предположим, что Т и Т' — некоторые типы и Т' — подтип типа Т (не нарушая обшности, можно считать, что Т' — это непосредственный подтип типа Т). Тогда будут справедливы следуюшие рассуждения.
° Типы Т и Т' — это, по существу, множества (именованные множества значений), и Т' является подмножеством Т. ° Следовательно, типы Т и Т' оба имеют нреднкаты члена множества, т,е. такие предикаты, что их значения являются членами данного множества (поэтому и значениями данного типа) тогда и только тогда, когда они удовлетворяют данному предикату. Пусть такими предикатами будут соответственно Р и Р '. ° Заметим, что предикат Р' по определению при вычислении дает значение астана только лля значений из числа действительно относящихся к типу Т.
Поэтому он может быть сформулирован не только в терминах значений типа Т', а и в терминах значений типа Т. ° Именно такой предикат Р', сформулированный в терминах значений типа Т, и является ограничением, которому должны удовлетворять значения типа Т, чтобы фактически являться значениями типа Т'. Иными словами, некоторое значение типа Т специализируется именно к типу Т', если оно удовлетворяет ограничению Р', Поэтому мы утверждаем, что специализация по ограничениям авляется единственным концептуально допустимым средством определения подтипов.
Вследствие этого мы не признаем примеров, подобных предлагаемому, в котором тип СОЬОКЕЭ С1КСЬЕ может быть подтипом типа С1КСЬЕ. 19.10. Резюме В этой главе были кратко рассмотрены основные понятия модели наследования типов. Если тип В является подтипом типа А (или, что равносильно, если тип А является супертипом типа В), то каждое значение типа В также является значением типа А. Поэтому операторы и ограничения, которые применимы к значениям типа А, будут также применимы к значениям типа В. Но, кроме того, будут сушествовать операторы и ограничения, которые применимы к значениям типа В и не применимы к значениям, относяшимся лишь к типу А. Мы различили одиночное и множественное наследования (но обсуждали только одиночное наследование), наследование скалярных значений, кортежей и отношений (но рассматривали только наследование скалярных значений) и ввели понятие иерархии типа.
Мы также дали определение понятия действительного подтипа или супертипа, непосредственного подтипа или супертипа, корневого и листового типов, а также ввели допущение о несвязанности, согласно которому типы Т1 и Т2 не связаны, если ни один из них не является подтипом другого. Вследствие этого допущения каждое значение имеет уникальный конкретный тип (необязательно листовой). 759 Глава 19. Наследование типов Далее речь шла о концепции включаемого полиморфизма и заменимости значений, причем оба эти понятия логически следуют из основной концепции наследования. Мы различали включаемый полиморфизм (который связан с наследованием) и перегружаемый полиморфизм (который с наследованием не связан). Было показано, как благодаря связыванию во время выполмения включаемый полиморфизм может способствовать повторному использованию кода.
Затем обсуждалось влияние наследования на операции присвоемия. Основное сделанное нами допущение заключается в том, что никаких преобразований типа не происходит, т.е. значения имеют свои конкретные типы и при их присвоении переменным с менее конкретным объявленным типом. Поэтому переменная объявленного типа Т может иметь значение, конкретный тип которого — один из подтипов типа Т. (Аналогично, если оператор Ор определен с результатом объявленного типа Т, то результат реального вызова оператора Ор может быть значением, конкретный тип которого — это один из подтнпов типа Т.) Следовательно, мы моделируем скалярную переменную Ч или в более общем случае произвольное скалярное выражение, как упорядоченную тройку вида <0Т,МБТ,ч>, где 0Т вЂ” объявленный тип, МБТ вЂ” текущий конкретный тип и ч — текущее значение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
