《面向对象设计实践指南：Ruby语言描述》—第8章 8.4节组合成Bicycle

本节书摘来自异步社区《面向对象设计实践指南：Ruby语言描述》一书中的第8章，第8.4节组合成Bicycle，作者【美】Sandi Metz，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

8.4 组合成Bicycle
面向对象设计实践指南：Ruby语言描述

下面的代码展示了Bicycle使用组合的情况。它展示了Bicycle、Parts、PartsFactory，以及针对公路和山地自行车的设置数组。

Bicycle有一个Parts，而Parts依次有一个Part对象集合。Parts和Part都可以以类形式存在，但包含它们的对象会把它们当成角色。Parts是一个扮演Parts角色的类，它实现了spares。而Part的角色则由OpenStruct扮演，它会实现name、description和needs_spare。

下面的54行代码可以完全取代第6章里的那个66行继承层次结构。

1　　class Bicycle
2　　　 attr_reader :size, :parts
3　　
4　　　 def initialize(args ={})
5　　　　　@size　　　　= args[:size]
6　　　　　@parts　　　 = args[:parts]
7　　　 end
8　　
9　　　 def spares
10　　　　　parts.spares
11　　　 end
12　　end
13　　
14　　require 'forwardable'
15　　class Parts
16　　　 extend Forwardable
17　　　 def_delegators :@parts, :size, :each
18　　　 include Enumerable
19　　
20　　　 def initialize(parts)
21　　　　　@parts = parts
22　　　 end
23　　
24　　　 def spares
25　　　　　select {|part| part.needs_spare}
26　　　 end
27　　end
28　　
29　　require 'ostruct'
30　　module PartsFactory
31　　　 defself.build(config, parts_class = Parts)
32　　　　　parts_class.new(
33　　　　　　 config.collect {|part_config|
34　　　　　　　　create_part(part_config)})
35　　　 end
36　　
37　　　 defself.create_part(part_config)
38　　　　　OpenStruct.new(
39　　　　　　 name:　　　　　part_config[0],
40　　　　　　 description: part_config[1],
41　　　　　　 needs_spare: part_config.fetch(2, true))
42　　　 end
43　　end
44　　
45　　road_config =
46　　　 [['chain',　　　　　'10-speed'],
47　　　 ['tire_size',　　　　'23'],
48　　　 ['tape_color', 　　　'red']]
49　　
50　　mountain_config =
51　　　[['chain',　　　　　　'10-speed'],
52　　　 ['tire_size',　　　　'2.1'],
53　　　 ['front_shock',　　　'Manitou', false],
54　　　 ['rear_shock', 　　　'Fox']]

这段新的代码与之前的那个Bicycle层次结构很像。唯一的区别在于：那个spares信息现在会返回一个像Part对象的数组，而不是返回一个散列表。如下面的第7行和第15行所示。

1　　road_bike = 
2　　　 Bicycle.new(
3　　　　　size: 'L',
4　　　　　parts: PartsFactory.build(road_config))
5　　
6　　Road_bike.spares
7
8　　# -> [#<OpenStruct PartsFactory::Part name="chain"……
9　　mountain_bike =
10　　　 Bicycle.new(
11　　　　　size: 'L',
12　　　　　parts: PartsFactory.build(mountain_config))
13　　
14　　mountain_bike.spares
15　　# -> [#<OpenStruct name="chain"……

既然有了这些新类，那么创建新类型的自行车便是件轻而易举的事情。

在第6章，添加对卧式自行车的支持占用了19行新代码。现在，这项任务只使用3行的配置即可完成（如下面第2～4行）。

1　　recumbent_config =
2　　　[['chain',　　　　'9-speed'] ,
3　　　 ['tire_size',　　'28'] ,
4　　　 ['flag',　　　　 'tall and orange']]
5　　
6　　recumbent_bike = 
7　　　 Bicycle.new(
8　　　　　size: 'L', 
9　　　　　parts: PartsFactory.build(recumbent_config))
10　　
11　　recumbent_bike.spares
12　　# -> [#<OpenStruct 
13　　#　　　　name="chain", 
14　　#　　　　description="9-speed", 
15　　#　　　　needs_spare=true>, 
16　　#　　 #<OpenStruct 
17　　#　　　　name="tire_size", 
18　　#　　　　description="28", 
19　　#　　　　needs_spare=true>, 
20　　#　　 #<OpenStruct 
21　　#　　　　name="flag", 
22　　#　　　　description="tall and orange", 
23　　#　　　　needs_spare=true>]

如上面的第11～23行所示，只需简单地对其零件进行描述，你便可以创建出一辆新的自行车。

聚合：一种特殊的组合

你已经对术语“委托”（delegation）有所了解。委托指的是当某个对象接收到消息时，它仅仅是将其转发给另外一个对象。委托会创建依赖关系：接收对象必须要能识别出这条消息，并要知道将它寄到哪里去。

组合通常会涉及委托，但这个术语还包含了更多的内容。一个组合对象由多个部分组成，它期望着通过定义良好的接口与这些单个部分进行交互。

组合描述了“有一个”关系。吃饭要有多样开胃菜，大学里有很多院系，自行车有多个零件。吃饭、大学和自行车都由多个对象组合而成。开胃菜、院系和零件都是角色。组合对象依赖于角色的接口。

因为吃饭与开胃菜之间是使用接口进行交互，所以希望表现为开胃菜的新对象只需要实现这个接口即可。不曾预料到的开胃菜可以“无缝地”出现在餐桌上，并且随时可更换。

术语“组合”（composition）可能让人感到有点迷惑，因为它被用在了两个稍有差异的概念身上。上面的定义是此术语最为广泛的用法。在大多数情况下，当你看到“组合”时，它通常都是指明两个对象之间的“有一个”关系。

不过，其正式的定义则表示了更为具体的内容。它表明的是这样一种关系，即被包含的对象离开了其容器就“活不下去”。严格意义上讲，你不仅要知道吃饭会有多种开胃菜，而且还要知道一旦开吃，那些开胃菜也会消失。

在这个定义里有一个缺口，正好可以由“聚合”（aggregation）一词补上。聚合基本上就是组合，不同之处在于那个被包含对象有自己独立的生命。大学有许多院系，而院系又进一步有许多教授。如果你的应用程序管理了许多大学，并且知道成百上千的教授，那么也会理所当然地期望：虽然某个院系在其所在的大学倒闭时会完全消失，但它的教授仍会继续存在。

这种“大学-院系”关系是一种组合（严格意义上来讲），而“院系-教授”关系是聚合。取消一个院系并不会连它的教授也会消失。他们有自己的存在方式和生命。

组合与聚合之间的这种区别对你的代码并没什么实际的影响。既然已熟悉这两个术语，那么你可以使用组合来指代这两种关系，的确需要时再进行区分。
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