面向对象编程的弊端是什么?

2020-03-24 11:11发布

当前很多资料都在讲述面向对象的优点,可是在软件开发或者大型软件项目中,面向对象却带来了巨大的类关系设计开销,但具体有何弊端却没有详尽的介绍。

当前很多资料都在讲述面向对象的优点,可是在软件开发或者大型软件项目中,面向对象却带来了巨大的类关系设计开销,但具体有何弊端却没有详尽的介绍。

3条回答
流流流年
2楼 · 2020-08-06 15:23

1. 过度封装

使用OOP时,会把一些复杂的问题分拆抽象成较简单的独立对象,通过对象的互相调用去实现方案。但是,由于对象包含自己封装的数据,一个问题的数据集会被分散在不同的内存区域。互相调用时很可能会出现数据的cache miss的情况。

2. 多态

在C++的一般的多态实现中,会使用到虚函数表。虚函数表是通过加入一次间接层来实现动态派送。但在调用的时候需要读取虚函数表,增加cache miss的可能性。基本上要支持动态派送,无论用虚函数表、函数指针都会形成这个问题,但如果类的数目极多,把函数指针如果和数据放在一起有时候可放缓问题。

3. 数据布局

虽然OOP本身并无限制数据的布局方式,但基本上绝大部分OOP语言都是把成员变量连续包裹在一段内存中。甚至使用C去编程的时候,也通常会使用到OOP或Object-based的思考方式,把一些相关的数据放置于一个struct之内:

struct Particle {
    Vector3 position;
    Vector4 velocity;
    Vector4 color;
    float age;
    // ...
};


即使不使用多态,我们几乎不加思索地会使用这种数据布局方式。我们通常会以为,由于各个成员变量都紧凑地放置在一起,这种数据布局通常对缓存友好。然而,实际上,我们需要考虑数据的存取模式(access pattern)。

在OOP中,通过封装,一个类的各种功能会被实现为多个成员函数,而每个成员函数实际上可能只会存取少量的成员变量。这可能形式非常严重的问题,例如:

for (Particle* p = begin; p != end; ++p)
    p->position += p->velocity * dt; // 或 p->SimulateMotion(dt);

在这种模式下,实阶上只存取了两个成员变量,但其他成员变量也会载入缓存造成浪费。当然,如果在迭代的时候能存取尽量多的成员变量,这个问题可能并不存在,但实际上是很困难的。


小橘子
3楼 · 2021-09-16 10:11

1.性能损失.面向对象编程达到了软件工程的三个主要目标:重用性、灵活性和扩展性,相对的为了实现相应的目标, 就会有一定的性能损失,如果程序进行超大规模计算,则性能损失就比较明显;

2.对数学运算等对象化很弱的编程不适用;

总之,要根据情况,选择合适的编程范式,没有万能的东西.


回答: 2021-10-27 09:25

面向对象原本要解决什么(或者说有什么优良特性)
似乎很简单,但实际又很不简单:面向对象三要素封装、继承、多态


(警告:事实上,从业界如此总结出这面向对象三要素的一刹那开始,就已经开始犯错了!)。


封装:封装的意义,在于明确标识出允许外部使用的所有成员函数和数据项,或者叫接口。


有了封装,就可以明确区分内外,使得类实现者可以修改封装内的东西而不影响外部调用者;而外部调用者也可以知道自己不可以碰哪里。这就提供一个良好的合作基础——或者说,只要接口这个基础约定不变,则代码改变不足为虑。


继承+多态:继承和多态必须一起说。一旦割裂,就说明理解上已经误入歧途了。

IT学习助手 - qq:2676427015
4楼 · 2021-11-29 09:33

  面向对象编程是一种处理复杂问题的设计工具,本身没有什么好坏之分,只有用的好坏之分。但面向对象的问题在于长期以来的技术环境、编程语言、一些工具的推广、培训和教育都大大的过分乐观的强调了面向对象编程本身可以带来的好处。以至于很多学习编程的人都深深的相信“只要用了面向对象编程(以及基于其基础之上的的一系列设计模式、规范、工具、框架),就能得到非常容易维护、可以复用、明晰可理解的代码“。

  面向对象会倾向于将不同的代码抽象为不同相互作用的Object,但是有一些现实因素会让这么面向对象得到非常不理想的效果:

1、安全 - 如果你的代码要求非常安全,那么所有的Object都要耦合安全控制的代码;要不就是在一层对外的接口之前拦截一道处理安全问题,内部Object都无视安全问题。这也就相当于放弃了一部分的安全性。

2、性能 - 如果强调性能的话,是要尽量减少隔离的层次的。无论抽象如何做,只要隔离发生,就要经历一次转换以及相应的性能损耗。比如早期的Hibernate不支持“bulk insert”和“bulk update”,只能逼着程序员做for loop IO;而native的sql却可以轻易办到。在每多一次IO都很伤的场景下,这种隔离只能把事情做的更糟。

3、数据为中心 - 很多业务场景都是以数据为中心。也就是说DB里的那坨数据是唯一的truth。在代码层面做的只是为处理数据更加方便。这时做的很多抽象意义不大。比如你可以在ORM层强制声明读取出来的一个数据少了某个字段是invalid的。但是你没法阻止你的第三方数据提供商源给你invalid的数据。对Invalid数据的处理远不是一个Annotation就能搞定的,必须引入复杂的业务流程。

4、灵活性和成本 - 每次做某种抽象都意味着对一个系统“要做某种变化的能力做出优化”,但是同时,也就意味着或多或少对其他种变化适应性做“劣化“。如果系统变化的方向和预期的不一致,那么浪费掉的工作不说,为了再次调整设计方向的代价也会相当的大。这种情况比比皆是。


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