Как реализовать композицию в ООП?

Композиция в объектно-ориентированном программировании (ООП) — это принцип, при котором один объект (целое) содержит ссылки на другие объекты (части), формируя отношение "имеет" (has-a). Это позволяет создавать сложные объекты из более простых, делегируя им часть функциональности.

Почему композиция важна? В отличие от наследования ("является" - is-a), композиция способствует слабой связанности (loose coupling) и высокой связности (high cohesion), что делает код более гибким, модульным и легким для тестирования и поддержки. Она позволяет избежать проблем, связанных с жесткой иерархией наследования и множественным наследованием.

Пример реализации на Python: Представим, что автомобиль Car "имеет" двигатель Engine.

class Engine:
    def __init__(self, horsepower: int):
        self.horsepower = horsepower
        print(f"Двигатель мощностью {self.horsepower} л.с. создан.")

    def start(self) -> str:
        return "Двигатель запущен."

    def stop(self) -> str:
        return "Двигатель остановлен."

class Car:
    def __init__(self, make: str, model: str, engine_hp: int):
        self.make = make
        self.model = model
        self.engine = Engine(engine_hp)  # Композиция: Car содержит Engine

    def start_car(self) -> str:
        return f"{self.make} {self.model}: {self.engine.start()}"

    def stop_car(self) -> str:
        return f"{self.make} {self.model}: {self.engine.stop()}"

    def get_info(self) -> str:
        return f"Автомобиль: {self.make} {self.model}, Мощность двигателя: {self.engine.horsepower} л.с."

# Использование композиции
my_car = Car("Toyota", "Camry", 180)
print(my_car.get_info())
print(my_car.start_car())
print(my_car.stop_car())

В этом примере класс Car не наследует от Engine, а содержит его экземпляр. Car делегирует операции запуска и остановки своему объекту engine.

Преимущества композиции:

• Гибкость: Можно легко заменить тип двигателя (например, на электрический) без изменения логики класса Car, если новый двигатель реализует тот же интерфейс.
• Снижение связанности: Изменения в Engine минимально влияют на Car, если публичный интерфейс Engine остается стабильным.
• Повторное использование: Engine может быть использован в других классах (например, Boat, Generator) без необходимости наследования.
• Избегание проблем наследования: Нет проблем с "алмазным" наследованием или нежелательным наследованием методов.