合成复用原则

AWULZ • 2025-04-12 13:00 • 编程

一、原则概述

合成复用原则（Composition/Aggregation Reuse Principle）是指使用组合或聚合关系来代替继承，达到复用的目的，它要求尽量使用合成/聚合关系，尽量不要使用继承。该原则能够避免继承所带来的一些问题，如继承某个类的所有属性和方法可能不符合实际需求，子类过多地依赖父类，导致系统的维护和扩展困难等。而使用合成/聚合关系则能够避免这些问题的出现，使得系统更加的灵活。

二、优点

使用合成复用的优点可以从以下两个方面进行分析：

1. 提高系统灵活性

使用合成/聚合关系能够提高系统的灵活性，使得系统的结构更加稳定，更容易进行扩展和维护，也能够使得系统更加的易于理解和可读性更好。

2. 降低类之间的耦合度

使用继承会导致子类和父类之间的耦合度很高，因为子类继承了父类的属性和方法，在使用时不能很好的进行定制化，只能进行较小的修改。而使用合成/聚合关系则能够使得类之间的耦合度降低，使得类之间更加独立，更容易维护。

三、代码示例

下面是一个基于合成复用原则设计的代码实例：

class Engine {
public:
    virtual void run() = 0;
};

class GasolineEngine : public Engine {
public:
    void run() override {
        // run by gasoline
    }
};

class ElectricEngine : public Engine {
public:
    void run() override {
        // run by electricity
    }
};

class Vehicle {
public:
    Vehicle(Engine *engine) : engine(engine) {}

    void run() {
        engine->run();
    }

private:
    Engine *engine;
};

class Car : public Vehicle {
public:
    Car(Engine *engine) : Vehicle(engine) {}
};

class Bus : public Vehicle {
public:
    Bus(Engine *engine) : Vehicle(engine) {}
};

上面的代码中，Engine类是引擎类的抽象基类，定义了run方法，而GasolineEngine和ElectricEngine是引擎类的实现类，具体实现了run方法。Vehicle类为车辆类，引入了Engine指针，用于表示车辆所搭载的引擎。而Car和Bus是车辆类的具体实现，通过继承Vehicle类来实现，同时指定所搭载的引擎。

四、使用注意点

使用合成复用原则需要注意以下几点：

1.抽象基类需要合理设计

抽象基类是合成复用中的重要组成部分，需要设计合理的接口和抽象方法，保证具体实现类可以全部实现，并且不需要进行修改。在使用抽象基类时，需要特别注意接口和抽象方法的设计。

2.合理使用聚合和组合关系

在使用合成复用时，需要合理使用聚合和组合关系。聚合是指一个对象可以包含另一个对象，但并不拥有该对象，如上面的Vehicle类包含了Engine对象。组合是指一个对象包含另一个对象，并拥有该对象，如黑色棋子游戏中的棋盘和棋子的关系。在使用时需要按照需求进行选择，避免不必要的耦合。

3.考虑接口的重用性

在使用合成复用原则时，需要考虑接口的重用性。有时候可以抽象出复用的接口，使得不同的类型都能够使用同一个接口，从而提高系统的灵活性和扩展性。

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