面向對象設計原則之合成複用原則

合成複用原則又稱爲組合/聚合複用原則(Composition/Aggregate Reuse Principle, CARP)，其定義以下：

合成複用原則(Composite Reuse Principle, CRP)：儘可能使用對象組合，而不是繼承來達到複用的目的。

      合成複用原則就是在一個新的對象裏經過關聯關係（包括組合關係和聚合關係）來使用一些已有的對象，使之成爲新對象的一部分；新對象經過委派調用已有對象的方法達到複用功能的目的。簡言之：複用時要儘可能使用組合/聚合關係（關聯關係），少用繼承。

      在面向對象設計中，能夠經過兩種方法在不一樣的環境中複用已有的設計和實現，即經過組合/聚合關係或經過繼承，但首先應該考慮使用組合/聚合，組合/聚合可使系統更加靈活，下降類與類之間的耦合度，一個類的變化對其餘類形成的影響相對較少；其次才考慮繼承，在使用繼承時，須要嚴格遵循里氏代換原則，有效使用繼承會有助於對問題的理解，下降複雜度，而濫用繼承反而會增長系統構建和維護的難度以及系統的複雜度，所以須要慎重使用繼承複用。

      經過繼承來進行復用的主要問題在於繼承複用會破壞系統的封裝性，由於繼承會將基類的實現細節暴露給子類，因爲基類的內部細節一般對子類來講是可見的，因此這種複用又稱「白箱」複用，若是基類發生改變，那麼子類的實現也不得不發生改變；從基類繼承而來的實現是靜態的，不可能在運行時發生改變，沒有足夠的靈活性；並且繼承只能在有限的環境中使用（如類沒有聲明爲不能被繼承）。

擴展 對於繼承的深刻理解，你們能夠參考《軟件架構設計》一書做者溫昱先生的文章——《見山只是山見水只是水——提高對繼承的認識》。

      因爲組合或聚合關係能夠將已有的對象（也可稱爲成員對象）歸入到新對象中，使之成爲新對象的一部分，所以新對象能夠調用已有對象的功能，這樣作可使得成員對象的內部實現細節對於新對象不可見，因此這種複用又稱爲「黑箱」複用，相對繼承關係而言，其耦合度相對較低，成員對象的變化對新對象的影響不大，能夠在新對象中根據實際須要有選擇性地調用成員對象的操做；合成複用能夠在運行時動態進行，新對象能夠動態地引用與成員對象類型相同的其餘對象。

      通常而言，若是兩個類之間是「Has-A」的關係應使用組合或聚合，若是是「Is-A」關係可以使用繼承。"Is-A"是嚴格的分類學意義上的定義，意思是一個類是另外一個類的"一種"；而"Has-A"則不一樣，它表示某一個角色具備某一項責任。

      下面經過一個簡單實例來加深對合成複用原則的理解：

Sunny軟件公司開發人員在初期的CRM系統設計中，考慮到客戶數量很少，系統採用MySQL做爲數據庫，與數據庫操做有關的類如CustomerDAO類等都須要鏈接數據庫，鏈接數據庫的方法getConnection()封裝在DBUtil類中，因爲須要重用DBUtil類的getConnection()方法，設計人員將CustomerDAO做爲DBUtil類的子類，初始設計方案結構如圖1所示： 圖1  初始設計方案結構圖       隨着客戶數量的增長，系統決定升級爲Oracle數據庫，所以須要增長一個新的OracleDBUtil類來鏈接Oracle數據庫，因爲在初始設計方案中CustomerDAO和DBUtil之間是繼承關係，所以在更換數據庫鏈接方式時須要修改CustomerDAO類的源代碼，將CustomerDAO做爲OracleDBUtil的子類，這將違反開閉原則。【固然也能夠修改DBUtil類的源代碼，一樣會違反開閉原則。】       現使用合成複用原則對其進行重構。

      根據合成複用原則，咱們在實現複用時應該多用關聯，少用繼承。所以在本實例中咱們可使用關聯複用來取代繼承複用，重構後的結構如圖2所示：

圖2  重構後的結構圖

      在圖2中，CustomerDAO和DBUtil之間的關係由繼承關係變爲關聯關係，採用依賴注入的方式將DBUtil對象注入到CustomerDAO中，可使用構造注入，也可使用Setter注入。若是須要對DBUtil的功能進行擴展，能夠經過其子類來實現，如經過子類OracleDBUtil來鏈接Oracle數據庫。因爲CustomerDAO針對DBUtil編程，根據里氏代換原則，DBUtil子類的對象能夠覆蓋DBUtil對象，只需在CustomerDAO中注入子類對象便可使用子類所擴展的方法。例如在CustomerDAO中注入OracleDBUtil對象，便可實現Oracle數據庫鏈接，原有代碼無須進行修改，並且還能夠很靈活地增長新的數據庫鏈接方式。