物件導向設計原則之合成複用原則

      合成複用原則又稱為組合/聚合複用原則(Composition/Aggregate Reuse Principle, CARP)，其定義如下：

合成複用原則(Composite Reuse Principle, CRP)：儘量使用物件組合，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物件裡通過關聯關係（包括組合關係和聚合關係）來使用一些已有的物件，使之成為新物件的一部分；新物件通過委派呼叫已有物件的方法達到複用功能的目的。簡言之：複用時要儘量使用組合/聚合關係（關聯關係），少用繼承。

      在物件導向設計中，可以通過兩種方法在不同的環境中複用已有的設計和實現，即通過組合/聚合關係或通過繼承，但首先應該考慮使用組合/聚合，組合/聚合可以使系統更加靈活，降低類與類之間的耦合度，一個類的變化對其他類造成的影響相對較少；其次才考慮繼承，在使用繼承時，需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，降低複雜度，而濫用繼承反而會增加系統構建和維護的難度以及系統的複雜度，因此需要慎重使用繼承複用。

      通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，因為繼承會將基類的實現細節暴露給子類，由於基類的內部細節通常對子類來說是可見的，所以這種複用又稱“白箱”複用，如果基類發生改變，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，不可能在執行時發生改變，沒有足夠的靈活性；而且繼承只能在有限的環境中使用（如類沒有宣告為不能被繼承）。

擴充套件 對於繼承的深入理解，大家可以參考《軟體架構設計》一書作者溫昱先生的文章——《見山只是山見水只是水——提升對繼承的認識》。

      由於組合或聚合關係可以將已有的物件（也可稱為成員物件）納入到新物件中，使之成為新物件的一部分，因此新物件可以呼叫已有物件的功能，這樣做可以使得成員物件的內部實現細節對於新物件不可見，所以這種複用又稱為“黑箱”複用，相對繼承關係而言，其耦合度相對較低，成員物件的變化對新物件的影響不大，可以在新物件中根據實際需要有選擇性地呼叫成員物件的操作；合成複用可以在執行時動態進行，新物件可以動態地引用與成員物件型別相同的其他物件。

      一般而言，如果兩個類之間是“Has-A”的關係應使用組合或聚合，如果是“Is-A”關係可使用繼承。"Is-A"是嚴格的分類學意義上的定義，意思是一個類是另一個類的"一種"；而"Has-A"則不同，它表示某一個角色具有某一項責任。

      下面通過一個簡單例項來加深對合成複用原則的理解：

Sunny軟體公司開發人員在初期的CRM系統設計中，考慮到客戶數量不多，系統採用MySQL作為資料庫，與資料庫操作有關的類如CustomerDAO類等都需要連線資料庫，連線資料庫的方法getConnection()封裝在DBUtil類中，由於需要重用DBUtil類的getConnection()方法，設計人員將CustomerDAO作為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       隨著客戶數量的增加，系統決定升級為Oracle資料庫，因此需要增加一個新的OracleDBUtil類來連線Oracle資料庫，由於在初始設計方案中CustomerDAO和DBUtil之間是繼承關係，因此在更換資料庫連線方式時需要修改CustomerDAO類的原始碼，將CustomerDAO作為OracleDBUtil的子類，這將違反開閉原則。【當然也可以修改DBUtil類的原始碼，同樣會違反開閉原則。】       現使用合成複用原則對其進行重構。

      根據合成複用原則，我們在實現複用時應該多用關聯，少用繼承。因此在本例項中我們可以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為關聯關係，採用依賴注入的方式將DBUtil物件注入到CustomerDAO中，可以使用構造注入，也可以使用Setter注入。如果需要對DBUtil的功能進行擴充套件，可以通過其子類來實現，如通過子類OracleDBUtil來連線Oracle資料庫。由於CustomerDAO針對DBUtil程式設計，根據里氏代換原則，DBUtil子類的物件可以覆蓋DBUtil物件，只需在CustomerDAO中注入子類物件即可使用子類所擴充套件的方法。例如在CustomerDAO中注入OracleDBUtil物件，即可實現Oracle資料庫連線，原有程式碼無須進行修改，而且還可以很靈活地增加新的資料庫連線方式。

【作者：劉偉  http://blog.csdn.net/lovelion】