Warum können statische Klassen in Programmiersprachen nicht erben?

Vererbbarkeit statischer Klassen in der Programmierung

Statische Klassen sind in der Programmierung weit verbreitet und repräsentieren Entitäten, die keinen Instanzstatus erfordern. Es kann jedoch die Notwendigkeit entstehen, sie mithilfe der Vererbung in einer Hierarchie zu organisieren und zu strukturieren. Aber überraschenderweise ist dies in vielen Sprachen nicht direkt möglich.

Diese Besonderheit wirft die Frage auf: Warum können statische Klassen nicht von anderen Klassen erben? Um dies zu beantworten, wollen wir uns näher mit den Designüberlegungen befassen, die dieser Einschränkung zugrunde liegen.

Laut Mads Torgersen, ehemaliger Premierminister der C#-Sprache, war die Unfähigkeit, statische Klassen zu erben, beabsichtigt. Das Argument ist, dass statische Klassen über öffentlich zugängliche statische Mitglieder verfügen, auf die direkt über ihren Klassennamen zugegriffen werden kann, wodurch die Vererbung überflüssig wird. Darüber hinaus wurden unangemessene Verwendungen der statischen Klassenvererbung, beispielsweise ausschließlich zur Vereinfachung der Eingabe, beobachtet und abgeraten.

Eine andere Perspektive von Channel9 verdeutlicht, dass die Vererbung in .NET ausschließlich auf instanzbasierten Entitäten funktioniert. Statische Methoden hingegen werden auf Typebene und nicht auf Instanzebene definiert. Daher wird das Überschreiben statischer Methoden nicht unterstützt, ebenso wenig wie die Erstellung virtueller Tabellen für sie.

Zur weiteren Verdeutlichung: Instanzmethoden verfügen über ein implizites erstes Argument, das auf das Objekt verweist, auf dem sie ausgeführt werden. Dies fehlt bei statischen Methoden, die auf Typebene definiert werden. Dieses Fehlen stellt für den Compiler eine Herausforderung bei der Auswahl der geeigneten Methode dar, die während der Vererbung aufgerufen werden soll.

Während die direkte Vererbung statischer Klassen verboten ist, erweist sich das Singleton-Muster als praktikable Alternative. Dieses Muster erstellt im Wesentlichen eine „Singleton“-Instanz einer statischen Klasse und ermöglicht so die Simulation instanzähnlichen Verhaltens.

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