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设计模式-设计原则-合成复用原则

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 osc_4nmshwhm
发布于 2018/08/07 06:47
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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),其定义如下:

合成复用原则(Composite Reuse Principle, CRP):尽量使用对象组合,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通过关联关系(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;新对象通过委派调用已有对象的方法达到复用功能的目的。简言之:复用时要尽量使用组合/聚合关系(关联关系),少用继承

      在面向对象设计中,可以通过两种方法在不同的环境中复用已有的设计和实现,即通过组合/聚合关系或通过继承,但首先应该考虑使用组合/聚合,组合/聚合可以使系统更加灵活,降低类与类之间的耦合度,一个类的变化对其他类造成的影响相对较少;其次才考虑继承,在使用继承时,需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,降低复杂度,而滥用继承反而会增加系统构建和维护的难度以及系统的复杂度,因此需要慎重使用继承复用。

      通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,因为继承会将基类的实现细节暴露给子类,由于基类的内部细节通常对子类来说是可见的,所以这种复用又称“白箱”复用,如果基类发生改变,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;而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

对于继承的深入理解,大家可以参考《软件架构设计》一书作者温昱先生的文章——《见山只是山见水只是水——提升对继承的认识》。

 

      由于组合或聚合关系可以将已有的对象(也可称为成员对象)纳入到新对象中,使之成为新对象的一部分,因此新对象可以调用已有对象的功能,这样做可以使得成员对象的内部实现细节对于新对象不可见,所以这种复用又称为“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,可以在新对象中根据实际需要有选择性地调用成员对象的操作;合成复用可以在运行时动态进行,新对象可以动态地引用与成员对象类型相同的其他对象。

      一般而言,如果两个类之间是“Has-A”的关系应使用组合或聚合,如果是“Is-A”关系可使用继承。"Is-A"是严格的分类学意义上的定义,意思是一个类是另一个类的"一种";而"Has-A"则不同,它表示某一个角色具有某一项责任。

      下面通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,考虑到客户数量不多,系统采用MySQL作为数据库,与数据库操作有关的类如CustomerDAO类等都需要连接数据库,连接数据库的方法getConnection()封装在DBUtil类中,由于需要重用DBUtil类的getConnection()方法,设计人员将CustomerDAO作为DBUtil类的子类,初始设计方案结构如图1所示:

1  初始设计方案结构图

      随着客户数量的增加,系统决定升级为Oracle数据库,因此需要增加一个新的OracleDBUtil类来连接Oracle数据库,由于在初始设计方案中CustomerDAO和DBUtil之间是继承关系,因此在更换数据库连接方式时需要修改CustomerDAO类的源代码,将CustomerDAO作为OracleDBUtil的子类,这将违反开闭原则。【当然也可以修改DBUtil类的源代码,同样会违反开闭原则。】

      现使用合成复用原则对其进行重构。

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

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,可以使用构造注入,也可以使用Setter注入。如果需要对DBUtil的功能进行扩展,可以通过其子类来实现,如通过子类OracleDBUtil来连接Oracle数据库。由于CustomerDAO针对DBUtil编程,根据里氏代换原则,DBUtil子类的对象可以覆盖DBUtil对象,只需在CustomerDAO中注入子类对象即可使用子类所扩展的方法。例如在CustomerDAO中注入OracleDBUtil对象,即可实现Oracle数据库连接,原有代码无须进行修改,而且还可以很灵活地增加新的数据库连接方式。

【作者:刘伟  http://blog.csdn.net/lovelion

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