面向对象编程中理解关联、聚合和组合
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在面向对象编程 (OOP) 中，理解类之间的关系对于设计健壮且易于维护的系统至关重要。三种基本的关系类型是关联、聚合和组合。
1. 什么是关联？
关联表示一种类中的对象与另一种类中的对象相链接的关系。这种关系可以是点对点、一对多或多对多。关联是最通用的关系形式，并不意味着对象之间存在所有权或生命周期依赖关系。
1.1 点对点关联
在点对点关联中，一个类中的每个对象都与另一个类中的精确一个对象关联。例如，Person 类和 Passport 类，每个人都恰好有一个护照。
public class Person {
private Passport passport;
public Person(Passport passport) {
this.passport = passport;
}
public Passport getPassport() {
return passport;
}
}
public class Passport {
private String number;
public Passport(String number) {
this.number = number;
}
public String getNumber() {
return number;
}
} 演示
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Passport passport = new Passport("123456789");
Person person = new Person(passport);
System.out.println("Passport Number: " + person.getPassport().getNumber());
}
} 结果
Passport Number: 123456789
1.2 一对多关联
在一对多关联中，一个类中的对象与另一个类中的多个对象关联。例如，Teacher 类和 Student 类，一位老师可以有多个学生。
示例
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Teacher {
private List<Student> students = new ArrayList<>();
public void addStudent(Student student) {
students.add(student);
}
public List<Student> getStudents() {
return students;
}
}
public class Student {
private String name;
public Student(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
} 演示
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Teacher teacher = new Teacher();
teacher.addStudent(new Student("John"));
teacher.addStudent(new Student("Jane"));
for (Student student : teacher.getStudents()) {
System.out.println("Student Name: " + student.getName());
}
}
} 结果
Student Name: John Student Name: Jane
2. 什么是聚合？
聚合是关联的一种特殊形式，具有整体-部分关系，其中子对象可以独立于父对象存在。这表示比组合更弱的关系，意味着子对象的生命周期不依赖于父对象。
2.1 聚合示例
考虑 Library 和 Book 类。图书馆可以有多个图书，但图书可以独立于图书馆存在。
示例
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Library {
private List<Book> books = new ArrayList<>();
public void addBook(Book book) {
books.add(book);
}
public List<Book> getBooks() {
return books;
}
}
public class Book {
private String title;
public Book(String title) {
this.title = title;
}
public String getTitle() {
return title;
}
} 演示
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Library library = new Library();
library.addBook(new Book("The Catcher in the Rye"));
library.addBook(new Book("To Kill a Mockingbird"));
for (Book book : library.getBooks()) {
System.out.println("Book Title: " + book.getTitle());
}
}
} 结果
Book Title: The Catcher in the Rye Book Title: To Kill a Mockingbird
3. 什么是组合？
组合是关联的一种形式，其中子对象的生命周期依赖于父对象的生命周期。如果父对象被销毁，子对象也会被销毁。这表示一种强大的关系和所有权。
3.1 组合示例
考虑 House 和 Room 类，其中房屋包含房间。房间不能独立于房屋存在。
示例
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class House {
private List<Room> rooms = new ArrayList<>();
public House() {
rooms.add(new Room("Living Room"));
rooms.add(new Room("Bedroom"));
}
public List<Room> getRooms() {
return rooms;
}
private class Room {
private String name;
public Room(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
}
} 演示
public class Main {
public static void main(String[] args) {
House house = new House();
for (House.Room room : house.getRooms()) {
System.out.println("Room Name: " + room.getName());
}
}
} 结果
Room Name: Living Room Room Name: Bedroom
4. 结论
总而言之，理解关联、聚合和组合之间的区别对于设计有效的面向对象系统至关重要。每种关系类型都反映了不同程度的依赖性和所有权，帮助您准确地模拟现实世界场景。
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