面向对象设计原则之合成复用原则

合成复用原则又称为组合/聚合复用原则(Composition/Aggregate Reuse Principle, CARP)，其定义以下：

合成复用原则(Composite Reuse Principle, CRP)：尽可能使用对象组合，而不是继承来达到复用的目的。

      合成复用原则就是在一个新的对象里经过关联关系（包括组合关系和聚合关系）来使用一些已有的对象，使之成为新对象的一部分；新对象经过委派调用已有对象的方法达到复用功能的目的。简言之：复用时要尽可能使用组合/聚合关系（关联关系），少用继承。

      在面向对象设计中，能够经过两种方法在不一样的环境中复用已有的设计和实现，即经过组合/聚合关系或经过继承，但首先应该考虑使用组合/聚合，组合/聚合可使系统更加灵活，下降类与类之间的耦合度，一个类的变化对其余类形成的影响相对较少；其次才考虑继承，在使用继承时，须要严格遵循里氏代换原则，有效使用继承会有助于对问题的理解，下降复杂度，而滥用继承反而会增长系统构建和维护的难度以及系统的复杂度，所以须要慎重使用继承复用。

      经过继承来进行复用的主要问题在于继承复用会破坏系统的封装性，由于继承会将基类的实现细节暴露给子类，因为基类的内部细节一般对子类来讲是可见的，因此这种复用又称“白箱”复用，若是基类发生改变，那么子类的实现也不得不发生改变；从基类继承而来的实现是静态的，不可能在运行时发生改变，没有足够的灵活性；并且继承只能在有限的环境中使用（如类没有声明为不能被继承）。

扩展 对于继承的深刻理解，你们能够参考《软件架构设计》一书做者温昱先生的文章——《见山只是山见水只是水——提高对继承的认识》。

      因为组合或聚合关系能够将已有的对象（也可称为成员对象）归入到新对象中，使之成为新对象的一部分，所以新对象能够调用已有对象的功能，这样作可使得成员对象的内部实现细节对于新对象不可见，因此这种复用又称为“黑箱”复用，相对继承关系而言，其耦合度相对较低，成员对象的变化对新对象的影响不大，能够在新对象中根据实际须要有选择性地调用成员对象的操做；合成复用能够在运行时动态进行，新对象能够动态地引用与成员对象类型相同的其余对象。

      通常而言，若是两个类之间是“Has-A”的关系应使用组合或聚合，若是是“Is-A”关系可以使用继承。"Is-A"是严格的分类学意义上的定义，意思是一个类是另外一个类的"一种"；而"Has-A"则不一样，它表示某一个角色具备某一项责任。

      下面经过一个简单实例来加深对合成复用原则的理解：

Sunny软件公司开发人员在初期的CRM系统设计中，考虑到客户数量很少，系统采用MySQL做为数据库，与数据库操做有关的类如CustomerDAO类等都须要链接数据库，链接数据库的方法getConnection()封装在DBUtil类中，因为须要重用DBUtil类的getConnection()方法，设计人员将CustomerDAO做为DBUtil类的子类，初始设计方案结构如图1所示： 图1  初始设计方案结构图       随着客户数量的增长，系统决定升级为Oracle数据库，所以须要增长一个新的OracleDBUtil类来链接Oracle数据库，因为在初始设计方案中CustomerDAO和DBUtil之间是继承关系，所以在更换数据库链接方式时须要修改CustomerDAO类的源代码，将CustomerDAO做为OracleDBUtil的子类，这将违反开闭原则。【固然也能够修改DBUtil类的源代码，一样会违反开闭原则。】       现使用合成复用原则对其进行重构。

      根据合成复用原则，咱们在实现复用时应该多用关联，少用继承。所以在本实例中咱们可使用关联复用来取代继承复用，重构后的结构如图2所示：

图2  重构后的结构图

      在图2中，CustomerDAO和DBUtil之间的关系由继承关系变为关联关系，采用依赖注入的方式将DBUtil对象注入到CustomerDAO中，可使用构造注入，也可使用Setter注入。若是须要对DBUtil的功能进行扩展，能够经过其子类来实现，如经过子类OracleDBUtil来链接Oracle数据库。因为CustomerDAO针对DBUtil编程，根据里氏代换原则，DBUtil子类的对象能够覆盖DBUtil对象，只需在CustomerDAO中注入子类对象便可使用子类所扩展的方法。例如在CustomerDAO中注入OracleDBUtil对象，便可实现Oracle数据库链接，原有代码无须进行修改，并且还能够很灵活地增长新的数据库链接方式。