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c++類間的關(guān)系

 遇見云 2011-06-14

網(wǎng)上關(guān)于此類的討論非常多,發(fā)現(xiàn)對(duì)于該問題的理解各有各的說法,而各個(gè)說法中又相去甚遠(yuǎn)。通過瀏覽這些討論以及對(duì)《O'Reilly - UML 2.0 In A Nutshell (2007)》的參考,發(fā)表一下自己的看法

類間關(guān)系有很多種,在大的類別上可以分為兩種:縱向關(guān)系、橫向關(guān)系。

縱向關(guān)系就是繼承關(guān)系,它的概念非常明確,也成為OO的三個(gè)重要特征之一,這里不過多的討論。

橫向關(guān)系較為微妙,按照UML的建議大體上可以分為四種:

  1. 依賴    (Dependency)
  2. 關(guān)聯(lián)    (Association)
  3. 聚合    (Aggregation)
  4. 組合    (Composition)

它們的強(qiáng)弱關(guān)系是沒有異議的:依賴 < 關(guān)聯(lián) < 聚合 < 組合

然而它們四個(gè)之間的差別卻又不那么好拿捏,需要好好體會(huì)。

  1. 依賴
    • UML表示法:虛線 + 箭頭 
    • 關(guān)系:" ... uses a ..."  人需要空氣
    • 此關(guān)系最為簡單,也最好理解,所謂依賴就是某個(gè)對(duì)象的功能依賴于另外的某個(gè)對(duì)象,而被依賴的對(duì)象只是作為一種工具在使用,而并不持有對(duì)它的引用。
    • 典型的例子很多,比如:
      class Human
      {
          public void breath()
          {
              Air freshAir = new Air();
              freshAir.releasePower();
          }
          public static void main()
          {
              Human me = new Human();
              while(true)
              {
                  me.breath();
              }
          }
      }

      class Air
      {
          public void releasePower()
          {
              //do sth.
          }
      }
       
    • 釋義:一個(gè)人自創(chuàng)生就需要不停的呼吸,而人的呼吸功能之所以能維持生命就在于吸進(jìn)來的氣體發(fā)揮了作用,所以說空氣只不過是人類的一個(gè)工具,而人并不持有對(duì)它的引用。
  2. 關(guān)聯(lián):  朋友的平等關(guān)系
    • UML表示法:實(shí)線 + 箭頭 
    • 關(guān)系:" ... has a ..."
    • 所謂關(guān)聯(lián)就是某個(gè)對(duì)象會(huì)長期的持有另一個(gè)對(duì)象的引用,而二者的關(guān)聯(lián)往往也是相互的。關(guān)聯(lián)的兩個(gè)對(duì)象彼此間沒有任何強(qiáng)制性的約束,只要二者同意,可以隨時(shí)解除關(guān)系或是進(jìn)行關(guān)聯(lián),它們?cè)谏趩栴}上沒有任何約定。被關(guān)聯(lián)的對(duì)象還可以再被別的對(duì)象關(guān)聯(lián),所以關(guān)聯(lián)是可以共享的。
    • 典型的例子很多,比如:
      class Human
      {
          ArrayList friends = new ArrayList();
          public void makeFriend(Human human)
          {
              friends.add(human);
          }
          public static void main()
          {
              Human me = new Human();
              while(true)
              {
                  me.makeFriend(mySchool.getStudent());
              }
          }

    • 釋義:人從生至死都在不斷的交朋友,然而沒有理由認(rèn)為朋友的生死與我的生死有必然的聯(lián)系,故他們的生命期沒有關(guān)聯(lián),我的朋友又可以是別人的朋友,所以朋友可以共享。
  3. 聚合:  所屬關(guān)系
    • UML表示法:空心菱形 + 實(shí)線 + 箭頭 
    • 關(guān)系:" ... owns a ..."
    • 聚合是強(qiáng)版本的關(guān)聯(lián)。它暗含著一種所屬關(guān)系以及生命期關(guān)系。被聚合的對(duì)象還可以再被別的對(duì)象關(guān)聯(lián),所以被聚合對(duì)象是可以共享的。雖然是共享的,聚合代表的是一種更親密的關(guān)系。
    • 典型的例子很多,比如:
      class Human
      {
          Home myHome;
          public void goHome()
          {
              //在回家的路上
              myHome.openDoor();
              //看電視
          }
          public static void main()
          {
              Human me = new Human();
              while(true)
              {
                  //上學(xué)
                  //吃飯
                  me.goHome();
              }
          }
      }
       
    • 釋義:我的家和我之間具有著一種強(qiáng)烈的所屬關(guān)系,我的家是可以分享的,而這里的分享又可以有兩種。其一是聚合間的分享,這正如你和你媳婦兒都對(duì)這個(gè)家有著同樣的強(qiáng)烈關(guān)聯(lián);其二是聚合與關(guān)聯(lián)的分享,如果你的朋友來家里吃個(gè)便飯,估計(jì)你不會(huì)給他配一把鑰匙。
  4. 組合
    • UML表示法:實(shí)心菱形 + 實(shí)線 + 箭頭 
    • 關(guān)系:" ... is a part of  ..."
    • 組合是關(guān)系當(dāng)中的最強(qiáng)版本,它直接要求包含對(duì)象對(duì)被包含對(duì)象的擁有以及包含對(duì)象與被包含對(duì)象生命期的關(guān)系。被包含的對(duì)象還可以再被別的對(duì)象關(guān)聯(lián),所以被包含對(duì)象是可以共享的,然而絕不存在兩個(gè)包含對(duì)象對(duì)同一個(gè)被包含對(duì)象的共享。
    • 典型的例子很多,比如:
      class Human
      {
          Heart myHeart = new Heart();
          public static void main()
          {
              Human me = new Human();
              while(true)
              {
                  myHeart.beat();
              }
          }
      }
    • 釋義:組合關(guān)系就是整體與部分的關(guān)系,部分屬于整體,整體不存在,部分一定不存在,然而部分不存在整體是可以存在的,說的更明確一些就是部分必須創(chuàng)生于整體創(chuàng)生之后,而銷毀于整體銷毀之前。部分在這個(gè)生命期內(nèi)可以被其它對(duì)象關(guān)聯(lián)甚至聚合,但有一點(diǎn)必須注意,一旦部分所屬于的整體銷毀了,那么與之關(guān)聯(lián)的對(duì)象中的引用就會(huì)成為空引用,這一點(diǎn)可以利用程序來保障。心臟的生命期與人的生命期是一致的,如果換個(gè)部分就不那么一定,比如闌尾,很多人在創(chuàng)生后的某個(gè)時(shí)間對(duì)其厭倦便提前銷毀了它,可它和人類的關(guān)系不可辯駁的屬于組合。
      在UML中存在一種特例,就是允許被包含對(duì)象在包含對(duì)象銷毀前轉(zhuǎn)移給新的對(duì)象,這雖然不自然,但它給需要心臟移植的患者帶來了福音。

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