「階層原則主張透過分類、泛化、替換性、排序等技巧，建立抽象之間的階層組織。」

為什麼需要階層？#

地球上有超過 870 萬個物種。生物學家如何處理這份多樣性？答案是 Carl Linnaeus ^↗ 提出的分類學——以階層組織所有物種：界 → 門 → 綱 → 目 → 科 → 屬 → 種。

階層提供強大的工具：

• 為實體排序。
• 處理相似與差異。
• 以「泛化（generalization）」與「特化（specialization）」思考世界。

軟體設計亦然。物件導向語言支援兩種階層：

• 型別階層（type hierarchy）：is-a 關係。
• 物件階層（object hierarchy）：part-of 關係。

本章「階層」一詞特指型別階層。

階層的五項使能技巧#

• 應用有意義的分類（meaningful classification）
  • 識別共通與差異 → 共通放在父型別、差異放在子型別。
  • 把父型別與子型別組織成多層階層：根部抽象、葉子具體。
  • 重點是行為的共通與差異，而非資料。
• 應用有意義的泛化（meaningful generalization）
  • 把子型別之間的共通成員抽到父型別 → 提升重用性、理解性、可擴充性，並消除重複。
• 確保可替換性（substitutability）
  • 遵守 Liskov Substitution Principle ^↗（LSP）：父型別參考能用子型別物件替換而不改變程式行為。
• 避免冗餘路徑
  • 階層不應有不必要的重複繼承路徑——會讓階層難以理解，甚至引發執行期錯誤。
• 確保適當的順序
  • 子型別依賴父型別是直觀的；父型別反過來依賴子型別則違反順序。

階層壞味道與使能技巧的對應#