面向对象的设计法则系列--BobTarr

面向对象的设计法则系列BobTarr著版本：0.1.0编写：outmyth日期：2002-11-20页数：共19页WebScope小组(C)2002-2003WebScopeGroup，AllRightsReserved。修改说明日期版本号摘要作者2002-11-200.1.0创建outmythWebScopeGroupForum小组(C)2002-2003WebScopeGroup，AllRightsReserved。目录1：优先使用（对象）组合，而非（类）继承3组合的优点和缺点4继承4继承的优点和缺点4Coad规则5继承/组合示例15继承/组合示例27继承/组合示例38继承/组合示例49继承/组合总结92：针对接口编程，而非（接口的）实现10接口10实现继承和接口继承10接口的好处11接口实例123：开放－封闭法则（OCP）12开放－封闭法则12OCP示例13相关法则15(a)单选法则154：Liskov替换法则（LSP）16Liskov替换法则16LSP示例17总结19WebScopeGroupForum小组(C)2002-2003WebScopeGroup，AllRightsReserved。【译者注】本文主要是以BobTarr的文章作为翻译的主线（黑色），GOF（紫色），C++View上翻译RobertMartin的文章（褐色）和Webscope（蓝色和绿色）上的文章以及译者的见解为辅。1：优先使用（对象）组合，而非（类）继承[FavorCompositionOverInheritance]组合（对象）组合是一种通过创建一个组合了其它对象的对象，从而获得新功能的复用方法。将功能委托给所组合的一个对象，从而获得新功能。有些时候也称之为“聚合”（aggregation）或“包容”（containment），尽管有些作者对这些术语赋予了专门的含义例如：聚合：一个对象拥有另一个对象或对另一个对象负责（即一个对象包含另一个对象或是另一个对象的一部分），并且聚合对象和其所有者具有相同的生命周期。（译者注：即所谓的“同生共死”关系）（可参见GOF的DesignPatterns:ElementsofReusableObject-OrientedSoftwareWebScopeGroupForum小组(C)2002-2003WebScopeGroup，AllRightsReserved。的引言部分）包容：一种特殊类型的组合，对于其它对象而言，容器中的被包含对象是不可见的，其它对象仅能通过容器对象来访问被包含对象。（Coad）包含可以通过以下两种方式实现：根据引用（Byreference）根据值（Byvalue）C＋＋允许根据值或引用来实现包含。但是在Java中，一切皆为对象的引用！组合的优点和缺点优点：容器类仅能通过被包含对象的接口来对其进行访问。“黑盒”复用，因为被包含对象的内部细节对外是不可见。封装性好。实现上的相互依赖性比较小。（译者注：被包含对象与容器对象之间的依赖关系比较少）每一个类只专注于一项任务。通过获取指向其它的具有相同类型的对象引用，可以在运行期间动态地定义（对象的）组合。缺点：从而导致系统中的对象过多。为了能将多个不同的对象作为组合块（compositionblock）来使用，必须仔细地对接口进行定义。继承（类）继承是一种通过扩展一个已有对象的实现，从而获得新功能的复用方法。泛化类（超类）可以显式地捕获那些公共的属性和方法。特殊类（子类）则通过附加属性和方法来进行实现的扩展。继承的优点和缺点优点：WebScopeGroupForum小组(C)2002-2003WebScopeGroup，AllRightsReserved。容易进行新的实现，因为其大多数可继承而来。易于修改或扩展那些被复用的实现。缺点：破坏了封装性，因为这会将父类的实现细节暴露给子类。“白盒”复用，因为父类的内部细节对于子类而言通常是可见的。当父类的实现更改时，子类也不得不会随之更改。从父类继承来的实现将不能在运行期间进行改变。Coad规则仅当下列的所有标准被满足时，方可使用继承：子类表达了“是一个…的特殊类型”，而非“是一个由…所扮演的角色”。子类的一个实例永远不需要转化（transmute）为其它类的一个对象。子类是对其父类的职责（responsibility）进行扩展，而非重写或废除（nullify）。子类没有对那些仅作为一个工具类（utilityclass）的功能进行扩展。对于一个位于实际的问题域（ProblemDomain）的类而言，其子类特指一种角色（role），交易（transaction）或设备（device）。继承/组合示例1“是一个…的特殊类型”，而非“是一个由…所扮演的角色”失败。乘客是人所扮演的一种角色。代理人亦然。永远不需要转化失败。随着时间的发展，一个Person的子类实例可能会从Passenger转变成Agent，WebScopeGroupForum小组(C)2002-2003WebScopeGroup，AllRightsReserved。再到AgentPassenger。扩展，而非重写和废除通过。不要扩展一个工具类通过。在问题域内，特指一种角色，交易或设备失败。Person不是一种角色，交易或设备。继承并非适用于此处！使用组合进行挽救！WebScopeGroupForum小组(C)2002-2003WebScopeGroup，AllRightsReserved。继承/组合示例2“是一个…的特殊类型”，而非“是一个由…所扮演的角色”通过。乘客和代理人都是特殊类型的人所扮演的角色。永远不需要转化通过。一个Passenger对象将保持不变；Agent对象亦然。扩展，而非重写和废除通过。不要扩展一个工具类通过。在问题域内，特指一种角色，交易或设备通过。PersonRole是一种类型的角色。继承适用于此处！WebScopeGroupForum小组(C)2002-2003WebScopeGroup，AllRightsReserved。继承/组合示例3“是一个…的特殊类型”，而非“是一个由…所扮演的角色”通过。预订和购买都是一种特殊类型的交易。永远不需要转化通过。一个Reservation对象将保持不变；Purchase对象亦然。扩展，而非重写和废除通过。不要扩展一个工具类通过。在问题域内，特指一种角色，交易或设备通过。是一种交易。继承适用于此处！WebScopeGroupForum小组(C)2002-2003WebScopeGroup，AllRightsReserved。继承/组合示例4“是一个…的特殊类型”，而非“是一个由…所扮演的角色”失败。预订不是一种特殊类型的observable。永远不需要转化通过。一个Reservation对象将保持不变。扩展，而非重写和废除通过。不要扩展一个工具类失败。Observable就是一个工具类。在问题域内，特指一种角色，交易或设备不适用。Observable是一个工具类，并非一个问题域的类。。继承并非适用于此处！继承/组合总结组合与继承都是重要的重用方法在OO开发的早期，继承被过度地使用随着时间的发展，我们发现优先使用组合可以获得重用性与简单性更佳的设计当然可以通过继承，以扩充（enlarge）可用的组合类集（thesetofcomposableclasses）。因此组合与继承可以一起工作但是我们的基本法则是：优先使用对象组合，而非（类）继承[FavorCompositionOverInheritance]WebScopeGroupForum小组(C)2002-2003WebScopeGroup，AllRightsReserved。2：针对接口编程，而非（接口的）实现[ProgramToAnInterface,NotAnImplementation]接口接口是一个对象在对其它的对象进行调用时所知道的方法集合。（译者注：GOF也给出了接口的定义，即对象接口描述了该对象所能接受的全部请求的集合。可参见GOF的DesignPatterns:ElementsofReusableObject-OrientedSoftware的引言部分）一个对象可以有多个接口（实际上，接口是对象所有方法的一个子集）类型是对象的一个特定的接口。不同的对象可以具有相同的类型，而且一个对象可以具有多个不同的类型。（译者注：GOF论述接口与类型之间的关系，即若一个对象接受“Window”接口所定义的所有操作请求，则我们就说该对象具有“Window”类型。对象接口的某部分可以用某个类型来刻画，而其它部分则可用其它类型刻画（也就是说类型是组成和划分接口的基本单位）。两个类型相同的对象只需要共享它们的部分接口。接口可以包含其它接口作为子集：当一个类型的接口包含另一个类型的接口时，我们就说它是另一个类型的子类型（subtype），另一个类型称之为它的超类型（supertype）。我们常说子类型继承了它的超类型的接口。可参见GOF的DesignPatterns:ElementsofReusableObject-OrientedSoftware的引言部分。）一个对象仅能通过其接口才会被其它对象所了解。某种意义上，接口是以一种非常局限的方式，将“是一种…”表达为“一种支持该接口的…”。接口是实现插件化（pluggability）的关键（译者注：对象的类和对象的类型的差别：一个对象的类定义了对象是怎样实现的，同时也定义了对象的内部状态和对象作的实现。但是对象的类型只与其接口有关。接口即对象能响应的请求的集合。当然对象的类和类型是有系统关系的。因为类定义了对象所能执行的操作。也定义了对象的类型。当我们说一个对象是一个类的实例时，即指该对象支持类所定义的接口。可参见GOF的