组合关系是Java中强拥有、同生命周期的“整体-部分”关联,部分由整体创建并随其销毁,UML用实心菱形表示;它不同于聚合(弱拥有)和继承(is-a),应优先选用以降低耦合、提升灵活性。

组合关系是Java面向对象编程中一种强拥有、同生命周期的对象关联方式,表示“整体-部分”关系,其中部分对象不能脱离整体独立存在。
组合关系的核心特征
组合体现的是“has-a”且强依赖的结构:部分对象由整体对象创建、管理并决定其生命周期。一旦整体被销毁,所有组成部分也自动失效(如未被其他引用持有)。
- 整体与部分之间是单向依赖,部分通常不持有对整体的引用
- 部分对象一般在整体的构造方法或初始化块中直接new出来,而非通过外部传入
- 整体类负责部分对象的创建、使用和销毁(例如调用close()、dispose()等)
- UML图中用实心菱形+实线表示,菱形端连接整体类
组合 vs 聚合 vs 继承:关键区别
别把组合当成“高级聚合”或“轻量继承”。它和二者有本质不同:
- 组合 ≠ 聚合:聚合是“弱拥有”,部分可独立存在、可共享、可替换(如部门有员工,但员工可调岗);组合中部分不可共享,也不该脱离整体存活(如汽车有引擎,引擎卸下即报废)
- 组合 ≠ 继承:继承表达“is-a”,侧重行为复用与类型扩展;组合表达“has-a”,侧重功能组装与职责分离,更灵活、更符合开闭原则
- 优先选组合:《Effective Java》明确建议“Favor composition over inheritance”,因其降低耦合、便于测试、支持运行时动态组合
典型应用场景与代码示意
组合适用于那些逻辑上天然属于整体、无独立意义、生命周期必须一致的组件。
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- GUI组件嵌套:JFrame 持有 JPanel,JPanel 持有 JButton —— 框架关闭,所有子组件自动释放资源
- 容器类封装:自定义List实现内部封装Node链表,Node对象只服务于该List实例,不对外暴露也不复用
- 资源持有型对象:DatabaseConnection 持有 Socket 和 InputStream,连接关闭时一并关闭底层流
- 策略装配:OrderProcessor 组合 PaymentStrategy 和 NotificationService,策略对象由处理器创建并全权管理
示例片段:
public class Car {
private final Engine engine; // final 表明强绑定、不可替换
private final List wheels;
public Car() {
this.engine = new Engine(); // 内部创建,非注入
this.wheels = Arrays.asList(new Wheel(), new Wheel(),
new Wheel(), new Wheel());
}
public void start() {
engine.ignite(); // 使用部分功能
}
// 无需显式销毁,GC会回收engine和wheels(若无其他引用)
}
实践建议与常见误区
用好组合,重在理解语义而非语法。几个实用提醒:
- 不要为省几行代码而强行组合:如果部分对象需要被多个整体共享,或需运行时切换,应改用依赖注入或聚合
- 注意内存与资源泄漏:组合对象若持有外部资源(如文件句柄、线程),务必在整体的close()或finalize()中释放(推荐显式close + try-with-resources)
- 避免循环组合:A组合B,B又组合A —— 这破坏了生命周期一致性,极易引发内存泄漏或初始化失败
- IDE生成getter时慎返内部可变对象引用:如getWheels()返回原始List,外部可能修改导致状态不一致,应返回Collections.unmodifiableList或副本
基本上就这些。组合不是语法糖,而是建模真实关系的思维习惯——想清楚“这个东西是不是只能活在这个上下文里”,答案是“是”,那就用组合。










