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合成/聚合复用原则

 

     

一、定义：

合成/聚合复用原则（Composition/AggregationPrinciple CARP），尽量使用合成/聚合，不要使用类继承。即在一个新的对象里面使用一些已有的对象，使之成为新对象的一部分，新对象通过向这些对象的委派达到复用已有功能的目的。就是说要尽量的使用合成和聚合，而不是继承关系达到复用的目的。

二、引入：

如我们所知，在面向对象设计里，不同环境中复用已有设计和实现的基本方法：

1. 继承。
2. 合成/聚合。

2.1、继承复用

继承复用通过扩展一个已有对象的实现来得到新的功能，基类明显地捕获共同的属性和方法，而子类通过增加新的属性和方法来扩展超类的实现。继承是类型的复用。

继承复用的优点：

• 新的实现较为容易，因为超类的大部分功能可通过继承关系自动进入子类；
• 修改或扩展继承而来的实现较为容易。

继承复用的缺点：

• 继承复用破坏封装，因为继承将超类的实现细节暴露给子类。“白箱”复用；
• 如果超类的实现发生改变，那么子类的实现也不得不发生改变。
• 从超类继承而来的实现是静态的，不可能再运行时间内发生改变，因此没有足够的灵活性。

2.2、合成/聚合复用

合成（Composition，也有翻译成组合）和聚合（Aggregation），都是关联的特殊种类。聚合表示一种弱的“拥有”关系，体现的是A对象可以包含B对象，但B对象不是A对象的一部分；合成（组合）是一种强的“拥有”关系，体现了严格的部分与整体的关系，部分和整体的生命周期是一样的。

由于合成/聚合可以将已有的对象纳入到新对象中，使之成为新对象的一部分，因此新的对象可以调用已有对象的功能，

其优点在于：

• 新对象存取成分对象的唯一方法是通过成分对象的接口；
• 成分对象的内部细节对新对象不可见。 “黑箱”复用；
• 该复用支持封装。
• 该复用所需的依赖较少。
• 每一个新的类可将焦点集中在一个任务上。
• 该复用可在运行时间内动态进行，新对象可动态引用于成分对象类型相同的对象。

 缺点：

• 通过这种复用建造的系统会有较多的对象需要管理。
• 为了能将多个不同的对象作为组合块（composition block）来使用，必须仔细地对接口进行定义。

就是说要尽量的使用合成和聚合，而不是继承关系达到复用的目的。其实这里最终要的地方就是区分“has-a”和“is-a”的区别。相对于合成和聚合，继承的缺点在于：父类的方法全部暴露给子类。父类如果发生变化，子类也得发生变化。聚合的复用的时候就对另外的类依赖的比较的少。

三、正确的选择合成/聚合复用和继承

要正确的选择合成/复用和继承，必须透彻地理解里氏替换原则和Coad法则。

Coad法则由Peter Coad提出，总结了一些什么时候使用继承作为复用工具的条件。

Coad法则：只有当以下Coad条件全部被满足时，才应当使用继承关系：

1. 子类是超类的一个特殊种类，而不是超类的一个角色。区分“Has-A”和“Is-A”。只有“Is-A”关系才符合继承关系，“Has-A”关系应当用聚合来描述。 
2. 永远不会出现需要将子类换成另外一个类的子类的情况。如果不能肯定将来是否会变成另外一个子类的话，就不要使用继承。 
3. 子类具有扩展超类的责任，而不是具有置换掉（override）或注销掉（Nullify）超类的责任。如果一个子类需要大量的置换掉超类的行为，那么这个类就不应该是这个超类的子类。 
4. 只有在分类学角度上有意义时，才可以使用继承。不要从工具类继承。 

错误地使用继承而不是合成/聚合的一个常见原因是错误的把“Has-A”当成了“Is－A”。
“Is－A”代表一个类是另外一个类的一种；
“Has-A”代表一个类是另外一个类的一个角色，而不是另外一个类的特殊种类。