UML類別圖：Aggregation vs. Composition

Composition

圖一. Composition範例。左邊:類別圖 右邊:原始碼

在真實世界中，我們喜歡DIY將許多簡單零件組裝成更複雜機器，而且每一零件都缺一不可，因為零件的缺失會造成機器無法運作。這樣過程我們稱為『Composition』， 而這兩者關係的動詞關鍵字是『Owns a (擁有)』。圖一所舉的例子是電腦，一台電腦就必須有一顆CPU，而且CPU壞掉就會造成電腦無法運作，以下列出它的特性：

• class Laptop own a class CPU_I7
• 筆電擁有一個CPU
• 沒有CPU，筆電無法運作
• 類別負責產生和消滅附屬的類別
• 變數與擁有者生命週期相同
• 當物件Laptop被消滅，CPU也被消滅

如下圖所示，CPU_I7被Laptop控制生命週期，有趣的是它們建構和解構的順序彼此相反。這是因為建構時會放入堆疊，而解構時會從推疊頂端拿出資料，因此解構順序會與建構順序完全相反。

圖二. Composition執行結果。上圖:執行Demo程式瑪 下圖:輸出

 Aggregation

圖三. Aggregation範例。左邊:類別圖 右邊:原始碼

在C++中，當類別的資料成員含有指標物件變數，代表兩類別之間關係是『Aggregation』，並且它的關鍵字是『has a (有)』。這種是一種比較弱的關係，兩物件的生命週期各自獨立，也就是說物件並不負責另一個的產生和刪除。例如：當搭乘計程車時，司機在乎車子裡有多少乘客，他是否要尋找客人，然而他無法自動化產生乘客，而且乘客不會因計程車銷毀而消失，下面以圖三為例總結它的特性：

• class Car has a class Passenger
• 車子裡面有多少乘客
• 車子可以沒有乘客
• 類別並不負責新增或消滅附屬的類別
• 指標變數自己的生命週期(lifecycle)
• 當物件Car被消滅時，物件Passenger仍然存在

如圖四所示，我在物件Car範圍外新增物件Passenger後，再將它的記憶體位址放入物件Car向量容器裡，然後程式結束時刪除物件Car，物件Passenger仍然存在，然而這樣情況會造成memory leak。因此，使用Aggregation要小心，程式結束前要記得刪除指標變數。

圖四. Aggregation執行結果。上圖:執行Demo程式瑪 下圖:輸出