设计模式原则(7)--Composition&AggregationPrinciple(CARP)--合成&聚合复用原则

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1.定义:

　　要尽量使用合成和聚合，尽量不要使用继承。

2.使用场景:

　　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。

　　(1)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。

　　(2)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”。

　　　　[1]“Is－A”代表一个类是另外一个类的一种；

　　　　[2]“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。

3.使用特点

　　组合和聚合都是对象建模中关联（Association）关系的一种.聚合表示整体与部分的关系，表示“含有”，整体由部分组合而成，部分可以脱离整体作为一个独立的个体存在。组合则是一种更强的聚合，部分组成整体，而且不可分割，部分不能脱离整体而单独存在。在合成关系中，部分和整体的生命周期一样，组合的新的对象完全支配其组成部分，包括他们的创建和销毁。一个合成关系中成分对象是不能与另外一个合成关系共享。

　　(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。

　　　　[1]继承复用的优点：

　　　　　　1.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；

　　　　　　2.修改或扩展继承而来的实现较为容易。

　　　　[2]继承复用的缺点：

　　　　　　1.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；

　　　　　　2.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。

　　　　　　3.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)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，

　　　　[1]优点：

　　　　　　1.新对象存取成分对象的唯一方法是通过成分对象的接口；

　　　　　　2.成分对象的内部细节对新对象不可见。 “黑箱”复用；

　　　　　　3.该复用支持封装。

　　　　　　4.该复用所需的依赖较少。

　　　　　　5.每一个新的类可将焦点集中在一个任务上。

　　　　　　6.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。

　　　　[2] 缺点：

　　　　　　1.通过这种复用建造的系统会有较多的对象需要管理。

　　　　　　2.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。

3.注意事项

　　　　组合/聚合复用原则可以使系统更加灵活，类与类之间的耦合度降低，一个类的变化对其他类造成的影响相对较少，因此一般首选使用组合/聚合来实现复用；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。