OOP 基础知识：组合（设计）

使用 OOP 进行程序设计时，存在一个问题，即根据某些给定的特征，找到最佳的类划分方法以及类之间的关系。“组合”一词可能存在歧义，并且经常用于表示不同的含义，包括对类“进行组合”的特殊情况。之所以要稍微离题一下，是因为在阅读其他计算机方面的文献时，您会发现对“组合”一词有不同的解释：既有广义的，也有狭义的。我们将尝试解释这个概念，并具体说明每个情况下这些术语的含义（当它表示软件界面的一般“设计/项目开发”时，以及当它表示“组合聚合”时）。

我们已经知道，类由字段（属性）和方法组成。属性反过来可以用自定义类型来描述，也就是说，它们可以是另一个类的对象。有几种方法可以逻辑方式连接这些对象：

• 将对象字段组合 （完全 纳入 或组合聚合）到所有者对象中。这些对象之间的关系可通过“整体-部分”关系描述，部分不能存在于整体之外。可以说所有者对象“拥有”属性对象，而属性对象是所有者对象的“一部分”。所有者创建并销毁其部分。删除所有者会移除其所有部分；所有者不能脱离部分而存在。
• 聚合 所有者对象对对象字段的聚合是一种“更软”的包含关系。虽然这种关系也被描述为“整体-部分”，但所有者仅包含对可赋值、可更改且独立于整体存在的部分的引用。此外，一个部分可以被多个“所有者”使用。
• 关联，即独立对象之间的单向或双向连接，连接的含义可以任意规定；可以说一个对象“使用”另一个对象。

另一种需要记住的关系类型是“是 (is a)”，我们在前面的 继承 一节讨论过。

完全包含的一个例子是汽车及其发动机。在这里，汽车被理解为一种功能齐全的交通工具。没有发动机的汽车显然不是。并且一个特定的发动机一次只能属于一辆汽车。当汽车中还没有发动机（在工厂）或发动机不再存在（在汽车修理厂）时，相当于我们破坏了程序的源代码。

聚合的一个例子是一起学习某些课程的学生小组：每门课程的小组包含多名学生，其中任何学生都可以属于其他小组（如果同时学习多个科目）。该小组“拥有”听众。一名学生退出小组不会影响小组的学习进程（其余学生将继续学习）。

最后，为了演示关联的概念，我们设想一台计算机和一台打印机。我们可以说计算机使用打印机进行打印。打印机可以根据需要打开或关闭，并且同一台打印机可以在不同的计算机上使用。所有计算机和打印机彼此独立存在，但可以共享。

至于通常用于指导类设计的特征，最著名的包括：

• DRY（不要重复自己）：将公共部分移到父类（可能是抽象类）中。
• SRP（单一职责原则）―一个类应该执行一项任务，如果不是这样，则需要将其拆分为更小的类。
• OCP（开放-封闭原则）―“编写的代码可以扩展但不能被修改”。如果 X 类中硬编码了多个计算选项，并且可能出现新的计算选项，则为单独的计算创建一个基类（抽象类），在其基础上创建特定选项（功能的“扩展”），并将其连接到类 X 而不进行修改。

这些只是类设计最佳实践中的一小部分。在掌握本书范围内的 OOP 基础知识之后，浏览其他关于该主题的专业信息来源可能也会对您有所帮助，因为它们为许多常见情况下的对象分解提供了现成的解决方案。