合成复用原则

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本文深入探讨了合成复用原则在面向对象设计中的应用，强调了尽量使用对象组合而非继承来实现复用的重要性。通过比较组合与继承的优缺点，提出了在不同场景下选择复用方式的原则，并通过实例展示了如何使用关联关系实现系统复用，避免了通过继承带来的问题。

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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：

1、通过组合/聚合关系（首先考虑）

2、通过继承

组合/聚合优缺点：

优点：

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。

缺点：

通过这种方式复用建造的系统会有较多的对象需要管理

继承优缺点：

优点：

新的实现较为容易，因为基类的大部分功能可以通过继承关系自动进入派生类，修改或扩展继承而来的实现较为容易。有效使用继承会有助于对问题的理解，降低复杂度。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。

缺点：

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。

选择原则：

1、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。

2、永远不会出现需要将子类换成另一个类的子类的情况，也就是说，一个子类所继承的基类是固定的，所谓的固定是指以后不会换成继承别的基类。

3、子类应具有扩展父类的责任，而不仅是重写（Override）或注销掉（使某些方法失效）父类的行为，如果子类需要大量重写父类的行为，那么这个子类不应当成为这个父类的子类。

4、只有在分类学角度上有意义，才可以使用继承，不要继承工具类。

使用：

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。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下图所示：

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。】

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，重构后的结构如图所示：

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。