第8章 组合对象
面向对象设计实践指南：Ruby语言描述
组合（composition）是指将不同的部分结合成一个复杂整体的行为，这样整体会变得比单个部分的总和还要大。例如，音乐就是组合而成的。
你可不能将软件当作是音乐，那只是一种类比。贝多芬的第五交响曲乐谱是一长串独特而又独立的记号。你只听一遍就会明白：尽管它包含的是一些记号，但它不是记号。它是另一回事。
你可以按同样的方式来创建软件，使用面向对象的组合技术来将简单、独立的对象组合成更大、更复杂的整体。在组合过程中，较大的那个对象通过“有一个”关系与其部分相连。一辆自行车有多个零件。自行车就是那个包含对象，而零件则被包含在自行车里。“组合”定义的中心思想是：自行车不仅有多个零件，它还要通过接口与它们进行通信。零件是一个角色，而自行车很乐意与任何扮演这个角色的对象进行合作。
本章会对OO组合技术进行讲解。在开始时举了一个示例，接着会对组合与继承的相对优缺点进行讨论，然后得出如何选择替代设计技术的建议作为结论。
8.1 Parts组合成Bicycle
面向对象设计实践指南：Ruby语言描述
本节接着从第6章结尾那个Bicycle示例开始。如果你对那段代码已没了印象，那么请翻回到第6章的末尾，并温习一下。本节会利用这个示例，通过多次重构来推动它的更新，同时逐渐地使用组合来取代继承。
8.1.1 更新Bicycle类
在继承层次结构里，Bicycle类目前还是一个抽象父类。现在，想要将它转换来使用组合技术。第一步是忘掉现有的代码，然后好好想想应该如何组合出一辆自行车。
Bicycle类负责响应spares消息。这条信息应该返回一个备件列表。自行车有多个零件，因此“自行车—零件”关系很自然会让人感觉像组合。如果你创建了一个用于容纳所有自行车零件的对象，那么你就可以将备件信息委托给这个新对象。
将这个新类命名为Parts非常合理。Parts对象可以负责容纳自行车零件列表，并负责了解哪些零件需要备件。请注意，这个对象代表了一堆的零件，而不是单个零件。
图8-1里的那张时序图展示了这种思想。其中，Bicycle向它的Parts对象发送了spares消息。
每一个Bicycle都需要一个Parts对象。所谓零件，其意思是说，Bicycle有一个Parts。图8-2里的那张图展示了这种关系。
这张图所展示的是：Bicycle与Parts类通过一根线连接在一起。这根线的黑色菱形那一端连接的是Bicycle。黑色菱形表示的是“组合”（composition），即它意味着Bicycle由Parts组合而成。在这根线的Parts那端有数字“1”。它表示的是每一个Bicycle都只有一个Parts对象。
将已有的Bicycle类转换成这种新的设计比较容易。删除其大部分代码，添加一个parts变量用于保存Parts对象，并将spares委托给parts。下面是新的Bicycle类：
1 class Bicycle
2 attr_reader :size, :parts
3
4 def initialize/screenshow?(args ={})
5 @size = args[:size]
6 @parts = args[:parts]
7 end
8
9 def spares
10 parts.spares
11 end
12 end
Bicycle现在要负责三件事情：知道其size、保存Parts并回答spares。
8.1.2 创建Parts层次结构
上面那个很容易做到，不过那只是因为：在开始的时候，Bicycle类里并没有太多与自行车相关的行为（Bicycle的大部分代码都在处理parts）。你仍然需要那些刚从Bicycle里移除的parts行为。而让这段代码可以再次工作的最简单方法，就是简单地将这些代码转移到一个新的Parts层次结构，如下所示。
1 class Parts
2 attr_reader :chain, :tire_size
3
4 def initialize(args ={})
5 @chain = args[:chain] || default_chain
6 @tire_size = args[:tire_size] || default_tire_size
7 post_initialize(args)
8 end
9
10 def spares
11 { tire_size: tire_size,
12 chain: chain}.merge(local_spares)
13 end
14
15 def default_tire_size
16 raise NotImplementedError
17 end
18
19 # 子类可以改写
20 def post_initialize(args)
21 nil
22 end
23
24 def local_spares
25 {}
26 end
27
28 def default_chain
29 '10-speed'
30 end
31 end
32
33 class RoadBikeParts < Parts
34 attr_reader :tape_color
35
36 def post_initialize(args)
37 @tape_color = args[:tape_color]
38 end
39
40 def local_spares
41 {tape_color: tape_color}
42 end
43
44 def default_tire_size
45 '23'
46 end
47 end
48
49 class MountainBikeParts< Parts
50 attr_reader :front_shock, :rear_shock
51
52 def post_initialize(args)
53 @front_shock = args[:front_shock]
54 @rear_shock = args[:rear_shock]
55 end
56
57 def local_spares
58 {rear_shock: rear_shock}
59 end
60
61 def default_tire_size
62 '2.1'
63 end
64 end
这段代码是几乎就是第6章的那个层次结构的翻版，不同之处在于类的名字被改了，并且删除了size变量。
图8-3里的类图展示了这种转变。现在有一个抽象的Parts类。Bicycle由Parts组合。Parts有两个子类：RoadBikeParts和MountainBikeParts。
在这个重构之后，所有事情都还可以正常地工作。如下面所示，不管它拥有的是RoadBikeParts还是MountainBikeParts，Bicycle对象都可以正确地回答出其size和spares。
1 road_bike =
2 Bicycle.new(
3 size: 'L',
4 parts: RoadBikeParts.new(tape_color: 'red'))
5
6 road_bike.size # -> 'L'
7
8 road_bike.spares
9 # -> {:tire_size=>"23",
10 # :chain=>"10-speed",
11 # :tape_color=>"red"}
12
13 mountain_bike =
14 Bicycle.new(
15 size: 'L',
16 parts: MountainBikeParts.new(rear_shock: 'Fox'))
17
18 mountain_bike.size # -> 'L'
19
20 mountain_bike.spares
21 # -> {:tire_size=>"2.1",
22 # :chain=>"10-speed",
23 # :rear_shock=>"Fox"}
这个变化不大，并且没做大的改进。不过，这种重构揭示了一件很有用的事情，即，很明显，在开始时与Bicycle有关的代码非常少。上面的大部分代码都在处理单个零件，那个Parts层次结构现在迫切需要进行另外的重构。
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