关联（Association）， 聚合（Aggregation）， 组合（Composition） 在软件设计模式中的区别

 

关联(Association)、聚合(Aggregation)与组合(Composition)的区别

这三种关系都是面向对象设计中描述类之间关系的重要概念，它们在耦合强度、生命周期管理等方面有显著差异。

1. 关联(Association)

基本特征：

• 最通用的关系类型，表示类之间的使用关系

• 可以是单向或双向的

• 关联对象有各自独立的生命周期

• 通过成员变量实现

代码示例：

java

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class Teacher {
    private List<Student> students; // 教师关联多个学生
    
    public void addStudent(Student s) {
        students.add(s);
    }
}

class Student {
    // 可以没有对Teacher的引用(单向关联)
    // 也可以有(双向关联)
}

现实比喻：
医生和患者的关系 - 医生认识患者，患者也认识医生，但两者可以独立存在

2. 聚合(Aggregation)

基本特征：

• 一种特殊的关联关系，表示**"has-a"**关系

• 整体与部分的关系，但部分可以独立于整体存在

• 空心菱形箭头表示( UML图中 )

• 生命周期不绑定

代码示例：

java

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class Department {
    private List<Professor> professors; // 系包含教授
    
    public void addProfessor(Professor p) {
        professors.add(p);
    }
}

class Professor {
    // 可以独立于Department存在
}

现实比喻：
汽车和车轮的关系 - 车轮属于汽车，但车轮也可以被拆卸后单独存在

3. 组合(Composition)

基本特征：

• 最强的关联形式，表示**严格的"part-of"**关系

• 部分不能独立于整体存在

• 实心菱形箭头表示( UML图中 )

• 生命周期完全绑定

代码示例：

java

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class House {
    private Room livingRoom; // 组合关系
    private Room kitchen;
    
    public House() {
        this.livingRoom = new Room(); // 房间随房子创建
        this.kitchen = new Room();    // 房间不能独立于房子存在
    }
}

class Room {
    // 不能独立于House存在
}

现实比喻：
人体和心脏的关系 - 心脏不能独立于人体存在

三者的关键区别对比

特性	关联(Association)	聚合(Aggregation)	组合(Composition)
关系强度	弱	中等	强
生命周期	独立	部分独立于整体	部分依赖整体
UML表示	普通箭头	空心菱形箭头	实心菱形箭头
能否共享	能	能(部分可属于多个整体)	不能
典型实现	成员变量	集合类型的成员变量	直接实例化成员对象
删除整体影响	不影响部分	不影响部分	部分会被一起删除
示例	医生-患者	汽车-车轮	房子-房间

设计选择建议

1. 使用关联当：

   • 对象需要与其他对象协作

   • 关系是临时的或可变的

   • 对象生命周期独立

2. 使用聚合当：

   • 需要表示"包含"但部分可独立存在

   • 部分对象可能被多个整体共享

   • 整体负责管理部分但不创建它们

3. 使用组合当：

   • 部分对象没有独立存在的意义

   • 整体完全控制部分的生命周期

   • 需要强封装性，部分不应暴露给外部

记忆技巧

• 关联："认识"关系（A知道B存在）

• 聚合："拥有"关系（A包含B，但B可以没有A）

• 组合："由...组成"关系（A由B构成，B不能没有A）

理解这些差异有助于在软件设计中做出更合理的架构决策，特别是在领域模型设计和系统模块划分时。