指南：聚合关系

聚合关系

聚合关系是一种特殊的关联关系，它用于对聚合关系体与其组成部分之间的关系进行建模。

主题

• 聚合关系
• 共享聚合关系
• 组装
• 使用组装对类特征进行建模
• 聚合关系或者关联关系？
• 自聚合关系

聚合关系

聚合关系用于对模型元素之间的组装关系进行建模。有许多组成关系的示例：图书馆包括大量的书籍，公司部门由雇员组成，计算机由许多设备组成。如果对此进行建模，那么聚合关系体（部门）与其组成部分（雇员）之间存在聚合关系关联关系。

在关联关系路径上，用位于聚合关系体端的空心菱形来表示聚合。

示例

本示例中，每个客户都有一个地址。因为这两个类代表一个更大整体的一部分，所以我们使用聚合关系。由于很多其他事物也有地址，我们还决定将地址作为一个单独的类来建模。

一个聚合关系对象可以使其他对象组成一体。

共享聚合关系

如果为聚合关系体确定的多重性大于 1，那么该聚合关系就称为共享。即使破坏了聚合关系体，也不一定会破坏其中的各个组成部分。这意味着，一个共享聚合关系会形成一个图，或一个具有许多根的“树”。共享聚合关系通常用于两个类之间有着很强联系的场合，这样，同一个实例就可以参与两个不同的聚合关系。

示例

让我们来看一个家庭经营者的示例。经营者及其业务都有一个地址：实际上是同一个地址。该地址是经营者及其业务中不可分割的一部分。但是，业务可能会终止，此时（但愿如此）就只剩下经营者拥有这个地址了。

还请注意，在这个示例中，可能在一开始是共享聚合关系，后来又变成了非共享聚合关系。这个在家经营的业务可能越做越大，最后搬出家庭，进入专门的业务场所。这时，经营者和他的业务就不再共享同一个地址了。结果，该聚合关系不再被共享。

一个共享聚合关系示例。

组装

组装是一种聚合关系形式，它具有很强的归属关系，而且部分与聚合关系体的生存期恰巧相同。聚合关系体端（在此示例中为订单）的多重性数量可能不会超过 1（即它无法被共享）。这种聚合关系也是不可变更的。也就是说，一旦建立组装关系，就无法更改它的链接。这意味着，组装关系会形成一个具有很多部分的“树”，“树根”为聚合关系体，“树枝”为各个组成部分。

如果聚合关系体和各个组成部分之间存在很强的依赖关系，或者如果没有各组成部分，聚合关系体的定义就不完整，则应该使用组装关系，而不应该使用“简单”的聚合关系。在下面的示例中，即使没有预订任何东西（即明细分类项），订单仍然有意义。在某些情况下，这种互相依赖的关系可能在分析阶段就被确定（此示例就是一例），但更多的情况是，直到设计阶段才能很有把握地确定这种关系。

如下图所示，关联关系路径的末端有一个实心菱形，用来表示组装关系：

组装关系示例

示例

在此示例中，客户接口由数个其他类组成。同时，尚未对聚合关系的多重性加以说明。

客户接口对象知道哪些显示器、收据打印机、小键盘和扬声器对象属于它。

使用组装对类特征进行建模

类的特征就是类所了解的东西。在上面的客户类示例中，我们既可以如上所述将客户的地址建模成一个类，也可以将其建模成该类的属性集。要决定是使用类和聚合关系还是使用属性集，主要取决以下因素：

• “特征”是否需要独立的身份，以便被大量的对象所引用？如果答案是肯定的，就应使用类和聚合关系。
• 是否有大量的类需要有相同的“特征”？如果答案是肯定的，就应使用类和聚合关系。
• “特征”是否具有复杂的结构和它们自己的特征？ 如果答案是肯定的，就应使用类和聚合关系。
• 否则，应使用属性。

示例

在自动柜员机中，系统必须跟踪当前的客户和他们的 PIN。我们不妨假定客户接口负责完成此项工作。这些信息可以被看作是该类的“特征”。它可以使用单独的类来实现，如下所示：

使用聚合关系建模的对象特征

还有一种选择，即让客户接口使用属性来跟踪当前的用户和他们的 PIN。其建模方式如下：

使用属性建模的对象特征

要决定对单个类使用属性还是聚合关系关联关系，应以所表示概念之间的耦合度为依据。如果正在建模的概念之间联系很紧密，就应使用属性。如果概念易于独立进行变更，则应使用聚合关系。

聚合关系或者关联关系？

仅当类之间存在组装关系（即一个类由其他的类组成，或者“部分”游离于整体之外就会显得不完全）时才能使用聚合关系。以订单为例：如果订单为“空”或不包含任何内容，那么订单就毫无意义。对于所有聚合关系来说也是如此：部门必须有雇员，家庭必须有家庭成员，等等。

如果类脱离其他类所形成的环境后仍可能有自己的身份，或者类不是某个更大整体的部分，则应使用关联关系。此外，在没有把握的情况下，关联关系将更为合适；而聚合关系一般比较明显，所以选择聚合关系仅仅是为了更加明确。这对建模工作的成败并不具有决定性的意义。

自聚合关系

有时，一个类可以与它自身聚合关系。这不意味着该类的实例是由它自身组成的（这是愚蠢的做法），而是指该类的某个实例是一个由该类的其他实例组成的聚合关系体。在自聚合关系的情况下，角色名称对于区分关联关系目的非常重要。

示例

请考虑以下涉及产品类的自聚合关系示例：

在以上示例中，一个产品可能由多种其他产品组成。在这种情况下，被聚合关系的产品就称为子产品。该关联关系只能从聚合关系体导向到子产品，即子产品并不知道他们属于哪些产品（因为子产品可能属于多种产品）。