建模的常用手段：组合与聚合

1 组合

1.1 组合的基本概念

当两个对象之间是整体与部分的关系时，它们之间就是组合的关系。

对于如下问题：
构建一个计算机类，一台计算机，由CPU芯片，硬盘，内存等组成。CPU芯片也使用类来表示。

计算机类和CPU类就是组合关系，组合关系具有如下特点：

• 被拥有的对象（芯片）的生命周期与其拥有者（计算机）的生命周期是一致的。
  • 计算机被创建时，芯片也随之创建。
  • 计算机被销毁时，芯片也随之销毁。
• 拥有者需要对被拥有者负责，是一种比较强的关系，是整体与部分的关系。

1.2 组合的具体方式

具体组合方式：
1）被组合的对象直接使用成员对象。（常用）
2）使用指针表示被组合的对象，在构造函数中，创建被组合的对象；在析构函数中，释放被组合的对象。

UML中的组合表示：

注意包含者使用实心菱形（UML画图工具：starUML）。

1.3 组合的具体实例

构建一个计算机类，一台计算机，由CPU芯片，硬盘，内存等组成。CPU芯片也使用类来表示。

CPU类：

#pragma once

#include <string>

class CPU
{
public:
	CPU(const char *brand = "intel", const char *version="i5");
	~CPU();
private:
	std::string brand; //品牌
	std::string version; //型号
};

#include "CPU.h"
#include <iostream>


CPU::CPU(const char *brand, const char *version)
{
	this->brand = brand;
	this->version = version;
	std::cout << __FUNCTION__ << std::endl;
}


CPU::~CPU()
{
	std::cout << __FUNCTION__ << std::endl;
}

Computer类：

#pragma once
#include "CPU.h"

class Computer
{
public:
	Computer(const char *cpuBrand, const char *cpuVersion, 
		int hardDisk, int memory);
	~Computer();
private:
	CPU cpu;      // Computer和CPU是“组合”关系
	int hardDisk; //硬盘, 单位：G
	int memory;   //内存, 单位：G
};

#include "Computer.h"
#include <iostream>


Computer::Computer(const char *cpuBrand, const char *cpuVersion,
	int hardDisk, int memory):cpu(cpuBrand, cpuVersion)
{
	this->hardDisk = hardDisk;
	this->memory = memory;

	std::cout << __FUNCTION__ << std::endl;
}


Computer::~Computer()
{
	std::cout << __FUNCTION__ << std::endl;
}

main.cpp：

#include <iostream>
#include <Windows.h>
#include <string>
#include <string.h>
#include "Computer.h"

using namespace std;

void test() {
	Computer a("intel", "i9", 1000, 8);
}

int main(void) {
	test();

	system("pause");
	return 0;
}

构造与析构的顺序如下：

Cpu::Cpu
Computer::Computer
Computer::~Computer
Cpu::~Cpu

---

2 聚合

2.1 聚合的基本概念

聚合不是组成关系，被包含的对象，也可能被其他对象包含。
拥有者，不需要对被拥有的对象的生命周期负责。

UML中的组合表示：

2.2 聚合的具体实例

需求：给计算机配一台音响。

Computer类：

#pragma once
#include "CPU.h"

class VoiceBox;
	
class Computer
{
public:
	Computer(const char *cpuBrand, const char *cpuVersion, 
		int hardDisk, int memory);
	~Computer();

	void addVoiceBox(VoiceBox *box);
private:
	CPU cpu;  // Computer和CPU是“组合”关系
	int hardDisk; //硬盘, 单位：G
	int memory;   //内存, 单位：G

	VoiceBox *box; //音箱
};

#include "Computer.h"
#include <iostream>
#include "VoiceBox.h"

Computer::Computer(const char *cpuBrand, const char *cpuVersion,
	int hardDisk, int memory):cpu(cpuBrand, cpuVersion)
{
	this->hardDisk = hardDisk;
	this->memory = memory;

	std::cout << __FUNCTION__ << std::endl;
}

void Computer::addVoiceBox(VoiceBox *box) {
	this->box = box;
}


Computer::~Computer()
{
	std::cout << __FUNCTION__ << std::endl;
}

main.cpp：

#include <iostream>
#include <Windows.h>
#include <string>
#include <string.h>
#include "Computer.h"
#include "VoiceBox.h"

using namespace std;

void test(VoiceBox *box) {
	Computer a("intel", "i9", 1000, 8);
	a.addVoiceBox(box);
}

int main(void) {
	VoiceBox box;

	test(&box);

	system("pause");
	return 0;
}

---

参考资料：

1. C/C++从入门到精通-高级程序员之路【奇牛学院】