Java面向?qū)ο蟮暮铣?聚合復(fù)用原則是什么

合成復(fù)用原則

在一個(gè)新的對(duì)象里面使用一些已有的對(duì)象，使之成為新對(duì)象的一部分；新的對(duì)象通過向這些對(duì)象的委派達(dá)到復(fù)用這些對(duì)象的目的。

如果兩個(gè)類是“Has-a”關(guān)系應(yīng)使用合成、聚合，如果是“Is-a”關(guān)系可使用繼承。"Is-A"是嚴(yán)格的分類學(xué)意義上定義，意思是一個(gè)類是另一個(gè)類的"一種"。而"Has-A"則不同，它表示某一個(gè)角色具有某一項(xiàng)責(zé)任。 

什么是合成?什么是聚合？

合成（Composition）和聚合（Aggregation）都是關(guān)聯(lián)（Association）的特殊種類。 

聚合

聚合用來表示“擁有”關(guān)系或者整體與部分的關(guān)系。代表部分的對(duì)象有可能會(huì)被多個(gè)代表整體的對(duì)象所共享，而且不一定會(huì)隨著某個(gè)代表整體的對(duì)象被銷毀或破壞而被銷毀或破壞，部分的生命周期可以超越整體。例如，班級(jí)和學(xué)生，當(dāng)班級(jí)刪除后，學(xué)生還能存在，學(xué)生可以被培訓(xùn)機(jī)構(gòu)引用。在設(shè)計(jì)中, 聚合不應(yīng)該頻繁出現(xiàn)，這樣會(huì)增大設(shè)計(jì)的耦合度。

聚合關(guān)系UML類圖

class Student {

}

class Classes{

         private Student student;

         publicClasses(Student student){

                   this.student=student;
        }

}  
  

合成

合成用來表示一種強(qiáng)得多的“擁有”關(guān)系。在一個(gè)合成關(guān)系里，部分和整體的生命周期是一樣的。一個(gè)合成的新對(duì)象完全擁有對(duì)其組成部分的支配權(quán)，包括它們的創(chuàng)建和湮滅等。使用程序語言的術(shù)語來說，合成而成的新對(duì)象對(duì)組成部分的內(nèi)存分配、內(nèi)存釋放有絕對(duì)的責(zé)任。一個(gè)合成關(guān)系的成分對(duì)象是不能與另一個(gè)合成關(guān)系共享的。

合成關(guān)系UML類圖

class Room{

         public Room createRoom(){
                   System.out.println(“創(chuàng)建房間”);
                   returnnew Room();
          } 
 }

class House{

         private Room room;

         public House(){ 
               room=new Room();
          }

         public void createHouse(){
                room.createRoom();
         } 
  }

換句話說，合成是值的聚合（Aggregation by Value），而一般說的聚合是引用的聚合（Aggregation by Reference）。

為什么使用合成/聚合復(fù)用，而不使用繼承復(fù)用？

在面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)里，有兩種基本的方法可以在不同的環(huán)境中復(fù)用已有的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，即通過合成/聚合復(fù)用和通過繼承復(fù)用。兩者的特點(diǎn)和區(qū)別，優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)如下。 

合成/聚合復(fù)用

由于合成或聚合可以將已有對(duì)象納入到新對(duì)象中，使之成為新對(duì)象的一部分，因此新對(duì)象可以調(diào)用已有對(duì)象的功能。這樣做的好處有

• 新對(duì)象存取成分對(duì)象的唯一方法是通過成分對(duì)象的接口。

• 這種復(fù)用是黑箱復(fù)用，因?yàn)槌煞謱?duì)象的內(nèi)部細(xì)節(jié)是新對(duì)象看不見的。

• 這種復(fù)用支持包裝。

• 這種復(fù)用所需的依賴較少。

• 每一個(gè)新的類可以將焦點(diǎn)集中到一個(gè)任務(wù)上。

• 這種復(fù)用可以再運(yùn)行時(shí)間內(nèi)動(dòng)態(tài)進(jìn)行，新對(duì)象可以動(dòng)態(tài)地引用與成分對(duì)象類型相同的對(duì)象。

一般而言，如果一個(gè)角色得到了更多的責(zé)任，那么可以使用合成/聚合關(guān)系將新的責(zé)任委派到合適的對(duì)象。當(dāng)然，這種復(fù)用也有缺點(diǎn)。最主要的缺點(diǎn)就是通過這種復(fù)用建造的系統(tǒng)會(huì)有較多的對(duì)象需要管理。 

繼承復(fù)用

繼承復(fù)用通過擴(kuò)展一個(gè)已有對(duì)象的實(shí)現(xiàn)來得到新的功能，基類明顯的捕獲共同的屬性和方法，而子類通過增加新的屬性和方法來擴(kuò)展超類的實(shí)現(xiàn)。繼承是類型的復(fù)用。

繼承復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)

• 新的實(shí)現(xiàn)較為容易，因?yàn)槌惖拇蟛糠止δ芸梢酝ㄟ^繼承關(guān)系自動(dòng)進(jìn)入子類。

• 修改或擴(kuò)展繼承而來的實(shí)現(xiàn)較為容易。 

繼承復(fù)用的缺點(diǎn)

• 繼承復(fù)用破壞包裝，因?yàn)槔^承將超類的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)暴露給了子類。因?yàn)槌惖膬?nèi)部細(xì)節(jié)常常對(duì)子類是透明的，因此這種復(fù)用是透明的復(fù)用，又叫“白箱”復(fù)用。

• 如果超類的實(shí)現(xiàn)改變了，那么子類的實(shí)現(xiàn)也不得不發(fā)生改變。因此，當(dāng)一個(gè)基類發(fā)生了改變時(shí)，這種改變會(huì)傳導(dǎo)到一級(jí)又一級(jí)的子類，使得設(shè)計(jì)師不得不相應(yīng)的改變這些子類，以適應(yīng)超類的變化。

• 從超類繼承而來的實(shí)現(xiàn)是靜態(tài)的，不可能在運(yùn)行時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化，因此沒有足夠的靈活性。

由于繼承復(fù)用有以上的缺點(diǎn)，所有盡量使用合成/聚合而不是繼承來達(dá)到對(duì)實(shí)現(xiàn)的復(fù)用，是非常重要的設(shè)計(jì)原則。