面试题：TypeScript类继承与组合设计模式的深度融合与优化

Question

在一个大型的前端项目中，已经广泛使用了类继承来构建对象层次结构，但随着业务发展，发现部分功能在复用和维护上出现了困难。现在需要你在不大量重构代码的前提下，引入组合设计模式对现有代码进行优化，以解决功能复用和维护问题。请描述你的优化思路，并给出关键部分的TypeScript代码示例，同时说明这样优化后在代码可读性、可维护性以及扩展性上的提升。

Answer 1

优化思路

1. 分析现有类继承结构：找出哪些功能在复用和维护上存在困难，确定这些功能相关的类及其关系。
2. 提取可复用功能：将那些难以复用和维护的功能从原有的类继承体系中提取出来，封装成独立的模块或对象。
3. 引入组合模式：在需要使用这些功能的类中，通过组合的方式将提取出来的功能对象包含进来，而不是通过继承获取功能。

关键TypeScript代码示例

假设我们有一个 Animal 类作为基类，Dog 和 Cat 类继承自它，并且 Dog 和 Cat 都有叫声相关的功能，但这个功能复用和维护出现困难。

// 提取可复用功能，比如叫声功能
class Sound {
    makeSound(): string {
        return 'Some sound';
    }
}

// 原有的Animal类
class Animal {
    name: string;
    constructor(name: string) {
        this.name = name;
    }
}

// Dog类，通过组合方式使用Sound功能
class Dog extends Animal {
    sound: Sound;
    constructor(name: string) {
        super(name);
        this.sound = new Sound();
    }
    bark() {
        return this.sound.makeSound();
    }
}

// Cat类，同样通过组合方式使用Sound功能
class Cat extends Animal {
    sound: Sound;
    constructor(name: string) {
        super(name);
        this.sound = new Sound();
    }
    meow() {
        return this.sound.makeSound();
    }
}

提升说明

1. 代码可读性：组合模式将功能封装成独立的模块，使得每个类的职责更加清晰。例如上述代码中，Sound 类专注于叫声功能，Dog 和 Cat 类只需要关注自身特定行为以及如何组合使用 Sound 功能，代码结构更易理解。
2. 可维护性：当 Sound 功能需要修改时，只需要在 Sound 类中进行修改，而不需要担心影响到继承体系中的多个子类。如果是继承方式，可能需要在多个子类中重复修改相同功能代码，增加出错风险。
3. 扩展性：如果有新的叫声需求，可以很方便地创建新的 Sound 子类或修改 Sound 类，而不影响 Dog 和 Cat 类的其他逻辑。同时，如果有新的动物类需要类似叫声功能，也可以轻松组合 Sound 对象来实现，不需要复杂的继承关系调整。