(软件设计) has-a 的三种形式（组合、聚合、关联）

最新推荐文章于 2025-03-31 13:09:33 发布

天赐细莲

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分类专栏：软件工程文章标签： c语言开发语言 c++ 编辑器软件工程软件构建设计模式

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👣has-a

在软件设计中有一句设计原则“组合优于继承”。继承通常用is a表示，组合通常用has a表示。

但要更进一步了解has a 的话，可以再继续细分为三种类型：

组合（Composition）
聚合（Aggregation）
关联（Association）

👣组合、聚合、关联

我们直接来看一个例子，用一个汽车类来进行表述。

#include <iostream>
#include <string>

// 引擎
struct Engine {
    void start() {
        std::cout << "Engine started" << std::endl;
    }
};

// 轮子
struct Wheel {
    void rotate() {
        std::cout << "Wheel rotating" << std::endl;
    }
};

// 驾驶员
struct Driver {
    std::string name;
    Driver(const std::string& name) : name(name) {}
};

// 车
class Car {
private:
    Engine  engine;            // Car has an Engine (Composition relationship)
    Wheel*  wheel  = nullptr;  // Car has a Wheel (Aggregation relationship)
    Driver* driver = nullptr;  // Car is associated with a Driver (Association relationship)

public:
    Car(Wheel* wheel) : wheel(wheel) {}

    void sitDown(Driver* driver) {
        this->driver = driver;
    }

public:
    void start() {
        if (driver) {
            std::cout << driver->name << "'s Car ";
        }
        engine.start();
    }

    void run() {
        if (driver) {
            std::cout << driver->name << "'s Car ";
        }
        wheel->rotate();
    }
};

int main() {
    Driver dirver("cuber-lotus");
    Wheel  wheel;
    Car    car(&wheel);

    car.sitDown(&dirver);
    car.run();
}

汽车必须要有一个引擎，当然车要跑也需要轮子。而车可以作为一个独立的对象，即使没有人也可以基于自动驾驶等技术来实现无人驾驶。

而这里正好有三个有关的内容，引擎，轮子，驾驶员。

组合（Composition）
定义	表示部分对象的生命周期完全由整体对象控制。部分对象不能独立于整体对象存在。
依赖性	强依赖。
示例解释	`Engine`是`Car`的一部分，`Car` 的生命周期决定了 `Engine` 的生命周期。
实现方式	一般直接在对象直接构造，或转移所有权。

聚合（Aggregation）
定义	表示部分对象可以独立于整体对象存在。整体对象不控制部分对象的生命周期。
依赖性	弱依赖。
示例解释	`Wheel` 对象在 `Car` 外部创建，并传递给 `Car`，`Wheel`的生命周期独立于`Car`。
实现方式	一般采用指针或引用。

关联（Association）
定义	表示类之间的某种联系，可以是单向或双向的，描述对象之间的交互。
依赖性	弱依赖。
示例解释	`Driver`与`Car`是有关联的，也可以没有关联。
实现方式	一般采用指针或引用。