合成聚合復(fù)用原則

合成復(fù)用原則又稱為組合/聚合復(fù)用原則(Composition/Aggregate Reuse Principle, CARP)，其定義如下：

合成復(fù)用原則(Composite Reuse Principle, CRP)：盡量使用對(duì)象組合，而不是繼承來達(dá)到復(fù)用的目的。

合成復(fù)用原則就是在一個(gè)新的對(duì)象里通過關(guān)聯(lián)關(guān)系（包括組合關(guān)系和聚合關(guān)系）來使用一些已有的對(duì)象，使之成為新對(duì)象的一部分；新對(duì)象通過委派調(diào)用已有對(duì)象的方法達(dá)到復(fù)用功能的目的。簡言之：復(fù)用時(shí)要盡量使用組合/聚合關(guān)系（關(guān)聯(lián)關(guān)系），少用繼承。

在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中，可以通過兩種方法在不同的環(huán)境中復(fù)用已有的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，即通過組合/聚合關(guān)系或通過繼承，但首先應(yīng)該考慮使用組合/聚合，組合/聚合可以使系統(tǒng)更加靈活，降低類與類之間的耦合度，一個(gè)類的變化對(duì)其他類造成的影響相對(duì)較少；其次才考慮繼承，在使用繼承時(shí)，需要嚴(yán)格遵循里氏代換原則，有效使用繼承會(huì)有助于對(duì)問題的理解，降低復(fù)雜度，而濫用繼承反而會(huì)增加系統(tǒng)構(gòu)建和維護(hù)的難度以及系統(tǒng)的復(fù)雜度，因此需要慎重使用繼承復(fù)用。

通過繼承來進(jìn)行復(fù)用的主要問題在于繼承復(fù)用會(huì)破壞系統(tǒng)的封裝性，因?yàn)槔^承會(huì)將基類的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)暴露給子類，由于基類的內(nèi)部細(xì)節(jié)通常對(duì)子類來說是可見的，所以這種復(fù)用又稱“白箱”復(fù)用，如果基類發(fā)生改變，那么子類的實(shí)現(xiàn)也不得不發(fā)生改變；從基類繼承而來的實(shí)現(xiàn)是靜態(tài)的，不可能在運(yùn)行時(shí)發(fā)生改變，沒有足夠的靈活性；而且繼承只能在有限的環(huán)境中使用（如類沒有聲明為不能被繼承）。

擴(kuò)展

對(duì)于繼承的深入理解，大家可以參考《軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)》一書作者溫昱先生的文章——《見山只是山見水只是水——提升對(duì)繼承的認(rèn)識(shí)》。

由于組合或聚合關(guān)系可以將已有的對(duì)象（也可稱為成員對(duì)象）納入到新對(duì)象中，使之成為新對(duì)象的一部分，因此新對(duì)象可以調(diào)用已有對(duì)象的功能，這樣做可以使得成員對(duì)象的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)于新對(duì)象不可見，所以這種復(fù)用又稱為“黑箱”復(fù)用，相對(duì)繼承關(guān)系而言，其耦合度相對(duì)較低，成員對(duì)象的變化對(duì)新對(duì)象的影響不大，可以在新對(duì)象中根據(jù)實(shí)際需要有選擇性地調(diào)用成員對(duì)象的操作；合成復(fù)用可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)進(jìn)行，新對(duì)象可以動(dòng)態(tài)地引用與成員對(duì)象類型相同的其他對(duì)象。

一般而言，如果兩個(gè)類之間是“Has-A”的關(guān)系應(yīng)使用組合或聚合，如果是“Is-A”關(guān)系可使用繼承。"Is-A"是嚴(yán)格的分類學(xué)意義上的定義，意思是一個(gè)類是另一個(gè)類的"一種"；而"Has-A"則不同，它表示某一個(gè)角色具有某一項(xiàng)責(zé)任。

下面通過一個(gè)簡單實(shí)例來加深對(duì)合成復(fù)用原則的理解：

Sunny軟件公司開發(fā)人員在初期的CRM系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，考慮到客戶數(shù)量不多，系統(tǒng)采用MySQL作為數(shù)據(jù)庫，與數(shù)據(jù)庫操作有關(guān)的類如CustomerDAO類等都需要連接數(shù)據(jù)庫，連接數(shù)據(jù)庫的方法getConnection()封裝在DBUtil類中，由于需要重用DBUtil類的getConnection()方法，設(shè)計(jì)人員將CustomerDAO作為DBUtil類的子類，初始設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1  初始設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)圖

隨著客戶數(shù)量的增加，系統(tǒng)決定升級(jí)為Oracle數(shù)據(jù)庫，因此需要增加一個(gè)新的OracleDBUtil類來連接Oracle數(shù)據(jù)庫，由于在初始設(shè)計(jì)方案中CustomerDAO和DBUtil之間是繼承關(guān)系，因此在更換數(shù)據(jù)庫連接方式時(shí)需要修改CustomerDAO類的源代碼，將CustomerDAO作為OracleDBUtil的子類，這將違反開閉原則?！井?dāng)然也可以修改DBUtil類的源代碼，同樣會(huì)違反開閉原則。】

現(xiàn)使用合成復(fù)用原則對(duì)其進(jìn)行重構(gòu)。

根據(jù)合成復(fù)用原則，我們在實(shí)現(xiàn)復(fù)用時(shí)應(yīng)該多用關(guān)聯(lián)，少用繼承。因此在本實(shí)例中我們可以使用關(guān)聯(lián)復(fù)用來取代繼承復(fù)用，重構(gòu)后的結(jié)構(gòu)如圖2所示：

圖2  重構(gòu)后的結(jié)構(gòu)圖

在圖2中，CustomerDAO和DBUtil之間的關(guān)系由繼承關(guān)系變?yōu)殛P(guān)聯(lián)關(guān)系，采用依賴注入的方式將DBUtil對(duì)象注入到CustomerDAO中，可以使用構(gòu)造注入，也可以使用Setter注入。如果需要對(duì)DBUtil的功能進(jìn)行擴(kuò)展，可以通過其子類來實(shí)現(xiàn)，如通過子類OracleDBUtil來連接Oracle數(shù)據(jù)庫。由于CustomerDAO針對(duì)DBUtil編程，根據(jù)里氏代換原則，DBUtil子類的對(duì)象可以覆蓋DBUtil對(duì)象，只需在CustomerDAO中注入子類對(duì)象即可使用子類所擴(kuò)展的方法。例如在CustomerDAO中注入OracleDBUtil對(duì)象，即可實(shí)現(xiàn)Oracle數(shù)據(jù)庫連接，原有代碼無須進(jìn)行修改，而且還可以很靈活地增加新的數(shù)據(jù)庫連接方式。

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