重构代码之用委托替代继承

在代码重构中，用委托替代继承 是一种用于改善代码设计和提高灵活性的重要技术。它的核心思想是，将子类与父类的直接继承关系转换为委托关系，即子类不再直接继承父类，而是通过持有父类的实例来访问所需的功能。

一、为什么需要用委托替代继承

1. 避免继承带来的耦合：继承会导致子类与父类之间产生紧密耦合，子类不仅依赖父类的接口，还可能会依赖父类的实现细节，容易导致维护困难。
2. 增强灵活性：在许多情况下，我们只需要复用父类的某些行为，而不希望完全继承整个类。使用委托可以更灵活地复用功能，而不依赖于固定的继承层次。
3. 提高组合性：继承属于 “is-a” 关系，而委托和组合是 “has-a” 关系。通过组合，我们可以更加自由地重新组织和组合类的行为。

二、用委托替代继承的应用步骤

1. 创建委托字段：在原先的子类中，定义一个字段来持有父类的实例（或相关功能的实例）。
2. 委托方法调用：将子类中对父类方法的调用改为通过委托对象来调用，从而实现行为的复用。
3. 移除继承关系：在确保子类的所有行为都已委托完成后，将子类与父类的继承关系移除。

三、示例代码

假设我们有一个 Printer 类和一个 ColorPrinter 子类，ColorPrinter 继承自 Printer，但只需要 Printer 类的一些特定方法。通过用委托替代继承，可以实现以下重构：
重构前（使用继承）：

// 父类
public class Printer
{
    public void Print(string text)
    {
        Console.WriteLine($"Printing: {text}");
    }
}

// 子类通过继承复用 Print 方法
public class ColorPrinter : Printer
{
    public void PrintColor(string text, string color)
    {
        Console.WriteLine($"Printing in {color}: {text}");
    }
}

重构后（使用委托）：

// 父类保持不变
public class Printer
{
    public void Print(string text)
    {
        Console.WriteLine($"Printing: {text}");
    }
}

// 子类使用委托
public class ColorPrinter
{
    private Printer _printer = new Printer();  // 引入委托对象

    public void Print(string text)
    {
        _printer.Print(text);  // 委托调用
    }

    public void PrintColor(string text, string color)
    {
        Console.WriteLine($"Printing in {color}: {text}");
    }
}

在重构后的代码中，ColorPrinter 不再继承 Printer，而是通过 _printer 字段来持有 Printer 的实例，并调用 Print 方法。这样，我们就可以避免继承带来的紧密耦合，增加了代码的灵活性。

四、何时使用用委托替代继承

• 多重行为复用：当类需要复用多个类的行为，而继承会导致复杂的层次结构时，使用委托可以简化设计。
• 动态行为组合：通过委托，可以在运行时动态组合类的行为，而不需要依赖静态的继承层次。
• 减少继承层级：如果发现继承关系不再合适，且子类只需要部分父类的功能时，可以考虑使用委托。

五、优缺点

• 优点：
  • 降低耦合性，增强类的灵活性。
  • 支持组合，使代码更具可读性和可维护性。
• 缺点：
  • 在某些场景下，可能会增加额外的代码复杂度。
  • 与继承相比，委托会略微降低性能，但通常影响较小。

用委托替代继承是一种重要的重构手段，它帮助开发者通过委托更灵活地组织代码，避免了继承带来的复杂性。