合成复用原则——面向对象设计原则

开课吧开课吧锤锤2021-06-23 11:46

    合成复用原则是面向对象设计原则的7条原则中剩下的最后一条,下面我们将对其进行详细地介绍。

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    合成复用原则的定义

    合成复用原则(CompositeReusePrinciple,CRP)又叫组合/聚合复用原则(Composition/AggregateReusePrinciple,CARP)。它要求在软件复用时,要尽量先使用组合或者聚合等关联关系来实现,其次才考虑使用继承关系来实现。

    如果要使用继承关系,则必须严格遵循里氏替换原则。合成复用原则同里氏替换原则相辅相成的,两者都是开闭原则的具体实现规范。

    合成复用原则的重要性

    通常类的复用分为继承复用和合成复用两种,继承复用虽然有简单和易实现的优点,但它也存在以下缺点。

    1、继承复用破坏了类的封装性。因为继承会将父类的实现细节暴露给子类,父类对子类是透明的,所以这种复用又称为“白箱”复用。

    2、子类与父类的耦合度高。父类的实现的任何改变都会导致子类的实现发生变化,这不利于类的扩展与维护。

    3、它限制了复用的灵活性。从父类继承而来的实现是静态的,在编译时已经定义,所以在运行时不可能发生变化。

    采用组合或聚合复用时,可以将已有对象纳入新对象中,使之成为新对象的一部分,新对象可以调用已有对象的功能,它有以下优点。

    1、它维持了类的封装性。因为成分对象的内部细节是新对象看不见的,所以这种复用又称为“黑箱”复用。

    2、新旧类之间的耦合度低。这种复用所需的依赖较少,新对象存取成分对象的唯一方法是通过成分对象的接口。

    3、复用的灵活性高。这种复用可以在运行时动态进行,新对象可以动态地引用与成分对象类型相同的对象。

    合成复用原则的实现方法

    合成复用原则是通过将已有的对象纳入新对象中,作为新对象的成员对象来实现的,新对象可以调用已有对象的功能,从而达到复用。

    下面以汽车分类管理程序为例来介绍合成复用原则的应用。

    【例1】汽车分类管理程序。

    分析:汽车按“动力源”划分可分为汽油汽车、电动汽车等;按“颜色”划分可分为白色汽车、黑色汽车和红色汽车等。如果同时考虑这两种分类,其组合就很多。图1所示是用继承关系实现的汽车分类的类图。

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    从图1可以看出用继承关系实现会产生很多子类,而且增加新的“动力源”或者增加新的“颜色”都要修改源代码,这违背了开闭原则,显然不可取。但如果改用组合关系实现就能很好地解决以上问题,其类图如图2所示。

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    这7种设计原则是软件设计模式必须尽量遵循的原则,是设计模式的基础。在实际开发过程中,并不是一定要求所有代码都遵循设计原则,而是要综合考虑人力、时间、成本、质量,不刻意追求完美,要在适当的场景遵循设计原则。这体现的是一种平衡取舍,可以帮助我们设计出更加优雅的代码结构。

    各种原则要求的侧重点不同,下面我们分别用一句话归纳总结软件设计模式的七大原则,如下表所示。

设计原则 一句话归纳 目的
开闭原则 对扩展开放,对修改关闭 降低维护带来的新风险
依赖倒置原则 高层不应该依赖低层,要面向接口编程 更利于代码结构的升级扩展
单一职责原则 一个类只干一件事,实现类要单一 便于理解,提高代码的可读性
接口隔离原则 一个接口只干一件事,接口要精简单一 功能解耦,高聚合、低耦合
迪米特法则 不该知道的不要知道,一个类应该保持对其它对象最少的了解,降低耦合度 只和朋友交流,不和陌生人说话,减少代码臃肿
里氏替换原则 不要破坏继承体系,子类重写方法功能发生改变,不应该影响父类方法的含义 防止继承泛滥
合成复用原则 尽量使用组合或者聚合关系实现代码复用,少使用继承 降低代码耦合

    实际上,这些原则的目的只有一个:降低对象之间的耦合,增加程序的可复用性、可扩展性和可维护性。

    记忆口诀:访问加限制,函数要节俭,依赖不允许,动态加接口,父类要抽象,扩展不更改。

    在程序设计时,我们应该将程序功能最小化,每个类只干一件事。若有类似功能基础之上添加新功能,则要合理使用继承。对于多方法的调用,要会运用接口,同时合理设置接口功能与数量。最后类与类之间做到低耦合高内聚。

    以上就是开课吧广场小编为大家整理的“合成复用原则——面向对象设计原则”一文,更多相关信息尽在开课吧广场Java教程频道。

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