软件设计原则----合成/聚合复用原则CARPhttp://blog.csdn.net/beyondhaven/article/details/6906050

软件设计原则----合成/聚合复用原则(CARP)

“要尽量使用合成/聚合,尽量不要使用继承。”

陈述:

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。

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。
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、合成/聚合复用

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。
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。

例如:如果我们把“人”当成一个类,然后把“雇员”,“经理”,“学生”当成是“人”的子类。
错误在于把“角色”的等级结构和“人”的等级结构混淆了。“经理”,“雇员”,“学生”是一个人的角色,一个人可以同时拥有上述角色。如果按继承来设计,那么如果一个人是雇员,就不可能是经理,也不可能是学生,显然不合理。
正确的设计是有个抽象类“角色”,“人”可以拥有多个“角色”(聚合),“雇员”,“经理”,“学生”是“角色”的子类。

注意:

里氏替换原则是继承复用的基础。
只有两个类满足里氏替换原则的时候,才可能是“Is-A”关系。
如果两个类是“Has-A”关系而非“Is-A”关系,但是设计成了继承,那么肯定违反里氏替换原则。

总结:

  • 组合与继承都是重要的复用方法
  • 在OO开发的早期,继承被过度地使用
  • 随着时间的发展,人们发现优先使用组合可以获得复用性与简单性更佳的设计
  • 可以通过继承,扩充(enlarge)可用的组合类集(the set of composable classes)
  • 组合与继承可以一起工作
  • 基本法则是:优先使用对象组合,而非(类)继承

参考资源:

《设计模式:可复用面向对象软件的基础》,ERICH GAMMA RICHARD HELM RALPH JOHNSON JOHN VLISSIDES著作,李英军 马晓星 蔡敏 刘建中译,机械工业出版社,2005.6

《敏捷软件开发:原则、模式与实践》,Robert C. Martin著,邓辉译,清华大学出版社,2003.9

《设计模式解析》,Alan Shalloway等著(徐言声译),人民邮电出版社,2006.10

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点与技术仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 dio@foxmail.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。

相关推荐


什么是设计模式一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码 设计经验 的总结;使用设计模式是为了 可重用 代码、让代码 更容易 被他人理解、保证代码 可靠性;设计模式使代码编制  真正工程化;设计模式使软件工程的 基石脉络, 如同大厦的结构一样;并不直接用来完成代码的编写,而是 描述 在各种不同情况下,要怎么解决问题的一种方案;能使不稳定依赖于相对稳定、具体依赖于相对抽象,避免引
单一职责原则定义(Single Responsibility Principle,SRP)一个对象应该只包含 单一的职责,并且该职责被完整地封装在一个类中。Every  Object should have  a single responsibility, and that responsibility should be entirely encapsulated by t
动态代理和CGLib代理分不清吗,看看这篇文章,写的非常好,强烈推荐。原文截图*************************************************************************************************************************原文文本************
适配器模式将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口,使得原本接口不兼容的类可以相互合作。
策略模式定义了一系列算法族,并封装在类中,它们之间可以互相替换,此模式让算法的变化独立于使用算法的客户。
设计模式讲的是如何编写可扩展、可维护、可读的高质量代码,它是针对软件开发中经常遇到的一些设计问题,总结出来的一套通用的解决方案。
模板方法模式在一个方法中定义一个算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中,使得子类可以在不改变算法结构的情况下,重新定义算法中的某些步骤。
迭代器模式提供了一种方法,用于遍历集合对象中的元素,而又不暴露其内部的细节。
外观模式又叫门面模式,它提供了一个统一的(高层)接口,用来访问子系统中的一群接口,使得子系统更容易使用。
单例模式(Singleton Design Pattern)保证一个类只能有一个实例,并提供一个全局访问点。
组合模式可以将对象组合成树形结构来表示“整体-部分”的层次结构,使得客户可以用一致的方式处理个别对象和对象组合。
装饰者模式能够更灵活的,动态的给对象添加其它功能,而不需要修改任何现有的底层代码。
观察者模式(Observer Design Pattern)定义了对象之间的一对多依赖,当对象状态改变的时候,所有依赖者都会自动收到通知。
代理模式为对象提供一个代理,来控制对该对象的访问。代理模式在不改变原始类代码的情况下,通过引入代理类来给原始类附加功能。
工厂模式(Factory Design Pattern)可细分为三种,分别是简单工厂,工厂方法和抽象工厂,它们都是为了更好的创建对象。
状态模式允许对象在内部状态改变时,改变它的行为,对象看起来好像改变了它的类。
命令模式将请求封装为对象,能够支持请求的排队执行、记录日志、撤销等功能。
备忘录模式(Memento Pattern)保存一个对象的某个状态,以便在适当的时候恢复对象。备忘录模式属于行为型模式。 基本介绍 **意图:**在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该
顾名思义,责任链模式(Chain of Responsibility Pattern)为请求创建了一个接收者对象的链。这种模式给予请求的类型,对请求的发送者和接收者进行解耦。这种类型的设计模式属于行为
享元模式(Flyweight Pattern)(轻量级)(共享元素)主要用于减少创建对象的数量,以减少内存占用和提高性能。这种类型的设计模式属于结构型模式,它提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结