java,class Car { // 整体, private Engine engine; // 聚合的部分, Car(Engine engine) { this.engine = engine; } // 外部传入部分对象,},class Engine { ... } // 独立存在的部分,
“在Java中,聚合关系(Aggregation)是一种特殊的关联关系,表示整体与部分的”has-a”关系,其中部分对象可以独立于整体存在,这是一种弱拥有关系,常用于表达对象之间的逻辑包含,以下是详细实现指南:
聚合关系的核心特征
- 生命周期独立:部分对象(如
Engine
)不依赖于整体对象(如Car
)存在 - 单向关联:通常整体知道部分,但部分不知道整体
- 可共享性:同一部分对象可被多个整体共享(如多个教室共享同一投影仪)
代码实现步骤(以Car
和Engine
为例)
步骤1:创建部分类(独立存在)
public class Engine { private String model; public Engine(String model) { this.model = model; } public void start() { System.out.println(model + "引擎启动"); } }
步骤2:创建整体类(通过成员变量聚合部分)
public class Car { private String brand; private Engine engine; // 聚合关键点:持有部分对象的引用 // 通过构造器注入部分对象 public Car(String brand, Engine engine) { this.brand = brand; this.engine = engine; // 接收已存在的Engine实例 } public void run() { System.out.print(brand + "汽车:"); engine.start(); // 调用部分对象的方法 } // 允许动态更换部分对象 public void setEngine(Engine newEngine) { this.engine = newEngine; } }
步骤3:使用聚合关系
public class Main { public static void main(String[] args) { // 独立创建部分对象 Engine v6 = new Engine("V6"); Engine electric = new Engine("电动"); // 将部分对象注入整体 Car tesla = new Car("Tesla", electric); Car bmw = new Car("BMW", v6); tesla.run(); // 输出:Tesla汽车:电动引擎启动 bmw.run(); // 输出:BMW汽车:V6引擎启动 // 更换部分对象(引擎可独立存在) bmw.setEngine(electric); bmw.run(); // 输出:BMW汽车:电动引擎启动 } }
与组合关系的区别
特征 | 聚合(Aggregation) | 组合(Composition) |
---|---|---|
生命周期 | 部分独立存在 | 部分随整体创建/销毁 |
关系强度 | 弱关联(空心菱形UML图) | 强关联(实心菱形UML图) |
代码表现 | 通过Setter/构造器注入 | 在整体内部直接new创建部分 |
示例 | 汽车和引擎(引擎可拆卸) | 公司和部门(部门随公司消亡) |
最佳实践
-
依赖注入:始终通过构造器或Setter注入部分对象,体现独立性
// 正确做法(聚合) public Car(Engine engine) { this.engine = engine; } // 错误做法(变成组合了) public Car() { this.engine = new Engine(); }
-
避免双向依赖:部分类不应持有整体类的引用
-
使用集合管理多个部分:
public class University { private List<Department> departments; // 聚合多个部门 public University() { departments = new ArrayList<>(); } public void addDepartment(Department dept) { departments.add(dept); } }
典型应用场景
- 购物车(Cart)和商品(Product)
- 图书馆(Library)和图书(Book)
- 游戏角色(Player)和装备(Equipment)
- 学校(School)和教师(Teacher)
关键记忆点:当你可以说”A has a B, but B can exist without A”时,使用聚合关系。
引用说明:参考Oracle官方Java教程、《Java编程思想》(Bruce Eckel著)及UML 2.5规范,结合面向对象设计原则编写,聚合关系定义遵循Grady Booch在《面向对象分析与设计》中的原始描述。
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