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Java设计模式七大原则-合成聚合复用原则

news 2025/8/11 19:26:33

🧑‍💻作者：猫十二懿

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合成-聚合复用原则

1、合成-聚合复用原则介绍

合成/聚合复用原则（Composition/Aggregation Reuse Principle，CARP）是一种面向对象设计原则，它提倡通过合成/聚合关系（组合关系）来达到代码复用的目的，而不是通过继承关系。

1.1 继承与组合对比

CARP 的基本思想是在设计类之间的关系时，优先选择合成/聚合关系，而不是继承关系。通过将对象组合在一起形成更大的对象，来达到复用的目的。

继承关系在某些情况下可能导致代码的耦合性增加，使得系统的灵活性和可维护性下降。

而合成 / 聚合关系则可以更加灵活地组合对象，使得系统的结构更加松散，各个对象之间的耦合度降低。

1.2 合成与聚合

聚合表示一种弱的拥有关系，体现的是A对象可以包含B对象，但B对象不是A对象的一部分。

合成则是一种强的拥有关系，体现了严格的部分和整体的关系，部分和整体的生命周期一样。

比如说：

大雁有两个翅膀，翅膀与大雁是部分和整体的关系，并且它们的生命周期是相同的，于是大雁和翅膀就是合成关系。而大雁是群居动物，所以每只大雁都是属于一个雁群，一个雁群可以有多只大雁，所以大雁和雁群是聚合关系。

又比如：

合成和聚合是两种描述对象间关系的方式，合成表示整体包含部分，它的组成部分不能再单独存在，例如汽车由底盘，发动机，车身等构成。聚合则表示整体与部分之间是一
种“拥有”的关系，部分可以存在于整体之外，例如公司与员工之间的关系。

2、合成/聚合案例说明

假设我们有一个简单的图形绘制程序，需要绘制不同形状的图形，比如矩形和圆形。我们可以使用合成/聚合复用原则来设计这个程序。

2.1 使用合成/聚合复用原则

首先，让我们使用合成/聚合原则来实现这个例子。我们定义一个抽象类Shape，作为所有图形的基类，其中包含一个抽象方法draw()用于绘制图形。然后，我们创建两个具体类Rectangle和Circle，它们分别实现Shape类，并重写draw()方法来实现矩形和圆形的绘制逻辑。

// 图形抽象类：
abstract class Shape {public abstract void draw();
}// 矩形绘制
class Rectangle extends Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("绘制矩形");}
}// 圆形绘制
class Circle extends Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("绘制圆形");}
}

接下来，我们可以在绘制程序中使用这些图形类。我们创建一个Drawing类，其中包含一个drawShape()方法，它接收一个Shape对象，并调用draw()方法来绘制图形。

class Drawing {public void drawShape(Shape shape) {shape.draw();}
}

现在，我们可以使用以下代码来绘制矩形和圆形：

public class Main {public static void main(String[] args) {Shape rectangle = new Rectangle();Shape circle = new Circle();Drawing drawing = new Drawing();drawing.drawShape(rectangle);  // 绘制矩形drawing.drawShape(circle);     // 绘制圆形}
}

通过合成/聚合复用原则，我们通过将Drawing类与Shape类组合起来，实现了绘制程序的复用和灵活性。我们可以轻松地扩展程序，添加新的图形类，而不需要修改现有的代码。符合了开闭原则

2.2 不使用合成/聚合复用原则

现在，让我们看看如果不使用合成/聚合复用原则，直接使用继承关系来实现这个例子会出现什么问题。

class Rectangle extends Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("绘制矩形");}
}class Circle extends Rectangle {@Overridepublic void draw() {System.out.println("绘制圆形");}
}