UML中關聯，聚合，組合的區別及C++實現

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類間關系

在類圖中，除了需要描述單獨的類的名稱、屬性和操作外，我們還需要描述類之間的聯系，因為沒有類是單獨存在的，它們通常需要和別的類協作，創造比單獨工作更大的語義。在UML類圖中，關系用類框之間的連線來表示，連線上和連線端頭處的不同修飾符表示不同的關系。類之間的關系有繼承（泛化）、關聯、聚合和組合。

（1）繼承：指的是一個類（稱為子類）繼承另外的一個類（稱為基類）的功能，并增加它自己的新功能的能力，繼承是類與類之間最常見的關系。類圖中繼承的表示方法是從子類拉出一條閉合的、單鍵頭（或三角形）的實線指向基類。例如，圖3.2給出了MFC中CObject類和菜單類CMenu的繼承關系。

　　　　　圖3.2 類的繼承

類的繼承在C++中呈現為：

class B { }
　class A : public B{ }

（2）關聯：指的是模型元素之間的一種語義聯系，是類之間的一種很弱的聯系。關聯可以有方向，可以是單向關聯，也可以是雙向關聯。可以給關聯加上關聯名來描述關聯的作用。關聯兩端的類也可以以某種角色參與關聯，角色可以具有多重性，表示可以有多少個對象參與關聯。可以通過關聯類進一步描述關聯的屬性、操作以及其他信息。關聯類通過一條虛線與關聯連接。對于關聯可以加上一些約束，以加強關聯的含義。
　
　關聯在C++中呈現為：

class A{...}
　class B{ ...}
　A::Function1(B &b) //或A::Function1(B b) //或A::Function1(B *b)

即一個類作為另一個類方法的參數。

（3）聚合：指的是整體與部分的關系。通常在定義一個整體類后，再去分析這個整體類的組成結構。從而找出一些組成類，該整體類和組成類之間就形成了聚合關系。例如一個航母編隊包括海空母艦、驅護艦艇、艦載飛機及核動力攻擊潛艇等。需求描述中“包含”、“組成”、“分為…部分”等詞常意味著聚合關系。

（4）組合：也表示類之間整體和部分的關系，但是組合關系中部分和整體具有統一的生存期。一旦整體對象不存在，部分對象也將不存在。部分對象與整體對象之間具有共生死的關系。

聚合和組合的區別在于：聚合關系是“has-a”關系，組合關系是“contains-a”關系；聚合關系表示整體與部分的關系比較弱，而組合比較強；聚合關系中代表部分事物的對象與代表聚合事物的對象的生存期無關，一旦刪除了聚合對象不一定就刪除了代表部分事物的對象。組合中一旦刪除了組合對象，同時也就刪除了代表部分事物的對象。

我們用淺顯的例子來說明聚合和組合的區別。“國破家亡”，國滅了，家自然也沒有了，“國”和“家”顯然也是組合關系。而相反的，計算機和它的外設之間就是聚合關系，因為它們之間的關系相對松散，計算機沒了，外設還可以獨立存在，還可以接在別的計算機上。在聚合關系中，部分可以獨立于聚合而存在，部分的所有權也可以由幾個聚合來共享，比如打印機就可以在辦公室內被廣大同事共用。

在C++語言中，從實現的角度講，聚合可以表示為：

class A {...}
　class B { A* a; .....}

即類B包含類A的指針；

而組合可表示為：

class A{...}
　class B{ A a; ...}

即類B包含類A的對象。

準確的UML類圖中用空心和實心菱形對聚合和組合進行了區分。

圖3.4 聚合和組合

關聯和聚合的區別主要在語義上，關聯的兩個對象之間一般是平等的，例如你是我的朋友，聚合則一般不是平等的，例如一個公司包含了很多員工，其實現上是差不多的。聚合和組合的區別則在語義和實現上都有差別，組合的兩個對象之間其生命期有很大的關聯，被組合的對象是在組合對象創建的同時或者創建之后創建，在組合對象銷毀之前銷毀。一般來說被組合對象不能脫離組合對象獨立存在，而且也只能屬于一個組合對象，例如一個文檔的版本，必須依賴于文檔的存在，也只能屬于一個文檔。聚合則不一樣，被聚合的對象可以屬于多個聚合對象，例如一個員工可能可以屬于多個公司。

我想舉個通俗的例子。
你和你的心臟之間是composition關系（心臟只屬于你自己）
你和你買的書之間是aggregation關系（書可能是別人的）
你和你的朋友之間是association關系