當父型別直接或間接依賴自己的子型別時，就出現 Cyclic Hierarchy。

核心定義#

依賴形態包含：

• 父型別內含一個子型別物件。
• 父型別引用子型別的型別名稱。
• 父型別存取子型別的資料或呼叫子型別的方法。

自然順序是「子型別依賴父型別」。父型別反過來依賴子型別違反了「確保適當的順序」與 ADP（Acyclic Dependencies Principle）。

特別危險的形態：父型別的建構子主動使用某個子型別。建構父類別時子類別還未初始化，會接觸到未初始化的部分——隱蔽的 bug。

常見成因#

• 責任指派錯誤：本該屬於子型別的責任被指派到父型別。
• 間接相依難察覺：在大型階層中，父型別經由多層中介最後依賴回自己的子型別。

範例：AbstractButton ↔ JButton#

AbstractButton 透過 SwingUtilities → JRootPane → JButton 形成依賴鏈：

flowchart LR
    A[AbstractButton] --> B[SwingUtilities]
    B --> C[JRootPane]
    C --> D[JButton]
    D --> A

AbstractButton 是 JButton 的父類別——這條間接路徑形成 Cyclic Hierarchy。

建議重構#

• 不必要的引用 → 移除。
• 父子緊耦合且本質上是同一抽象 → 合併。
• move method、extract class 等手法搬出造成循環的程式碼。
• 父型別需要子型別的「狀態切換」或「演算法切換」 → 套用 State ^↗ 或 Strategy ^↗ 樣式。

flowchart LR
    Parent[父型別] -->|改用 State / Strategy| Context[Context]
    Context --> SH[State / Strategy 階層]

範例的重構#

把 SwingUtilities 拆分——將 getRootPane() 移到新類別 ComponentUtilities。AbstractButton 不呼叫 getRootPane()，所以它不會引用 ComponentUtilities → 鏈被打破。

對品質屬性的衝擊#

• 理解性：父型別必須與子型別一起被理解；自然順序被打破。
• 可變更性、可擴充性、可靠性：子型別變動波及父型別，再回頭波及其他子型別——常以執行期錯誤呈現。
• 可重用性：父型別不能獨立使用。
• 可測試性：父型別不能獨立測試。

別名#

• Knows of derived：父類別／介面在編譯期相依於某個直接或間接後代。
• Curious superclasses：父類別呼叫或包含子類別實例。
• Inheritance/reference cycles：父類別引用自己的子類別。
• Descendant reference：類別透過 association、attribute、parameter 引用後代類別。
• Superclass uses subclass during initialization：父類別建構期間主動使用子類別（後者尚未初始化）。
• Inheritance loops：A→B→C→A 形成繼承迴圈。

實務考量：穩定的子型別#

當子型別未來不會變更時，父型別依賴子型別的問題就被緩和了——可作為設計妥協的依據。