1. 概述
面向对象编程（Object-Oriented Programming，简称 OOP）是一种以对象为核心构建单元的编程范式，对象通常用于模拟现实世界中的事物。
OOP 允许对象之间建立各种关系，其中最常见的两种关系是继承（Inheritance）和聚合（Aggregation）。
在本文中，我们将详细对比继承与聚合的区别，分析它们各自的优缺点，并讨论在何种场景下更适合使用哪种方式。
2. OOP 与类之间的关系
面向对象编程是一种旨在通过一组简单概念和关系来建模可观测现实的编程范式。
OOP 的核心构建单元是对象。 对象代表现实世界中的实体及其属性和行为。
OOP 的另一个关键特性是能够建模对象之间的关系。最常见的两种关系是：
- 继承（Inheritance）：表示“is-a”关系
- 聚合（Aggregation）：表示“has-a”关系
这两种关系是建模的基础工具，它们可以同时存在于同一个项目中，并不互斥。
举个例子说明：
“一门课程由讲师和学生组成。学生和讲师都是人。”
在这段描述中：
- “由...组成”表示“has-a”关系（聚合）
- “是”表示“is-a”关系（继承）
其 UML 表示如下图所示：
理解 OOP 中不同类型的关系对于设计和开发高效、有效的软件系统至关重要。
3. 继承（Inheritance）
当多个类之间存在大量共性但也有差异时，继承提供了一种有效的解决方案。
假设我们有两个类 C1 和 C2。我们可以将它们的共性提取到一个新的类 B 中，然后让 C1 和 C2 继承自 B，只保留各自独有的属性和方法。
在这个例子中：
- B 是基类（Base class / Superclass）
- C1 和 C2 是子类（Subclass）
基类代表更通用的形式，子类则更具体。这种结构形成了类之间的层级关系。
UML 中继承关系的表示如下图所示：
在示例中，Person 是基类，Student 和 Lecturer 是其子类。每个类用一个独立的框表示，箭头从子类指向基类。
多继承与接口
虽然一些现代语言（如 Java）不支持多继承，但在 OOP 的概念中，多继承是存在的。
多继承允许一个类从多个父类继承属性和行为。 但这也可能导致歧义，例如两个父类具有同名的方法。
接口（Interface）在一定程度上解决了多继承的问题。接口定义了一个契约，规定了类必须实现哪些方法，但不提供具体实现。
4. 聚合（Aggregation）
当一个类使用另一个类作为其属性的数据类型时，就会用到聚合。
聚合表示对象之间的“整体-部分”关系，也称为“has-a”关系。与继承不同，聚合中对象之间是松耦合的，没有层级关系。
聚合允许对象之间共享信息和操作，但它们可以独立存在。
聚合是关联（Association）的一种具体形式。关联是最通用的一种关系类型，表示两个类的对象以非层级方式相关。
下面是一个聚合关系的 UML 示例：
在这个例子中，Course 类包含一个 Lecturer 和多个 Student，它们之间是聚合关系。
5. 继承与聚合的对比
下表从优势、成本、影响三个方面对比继承与聚合：
| 聚合（Aggregation） | 继承（Inheritance） |
|---|---|
| 优势 | |
| ✅ 类之间耦合度低，变更更灵活 | ✅ 提高代码复用和封装性 |
| ✅ 提高代码复用 | ✅ 更易于维护 |
| ✅ 更好地表示现实世界的对象关系 | ✅ 类层级结构清晰 |
| ✅ 避免继承的缺点，如紧耦合和不灵活性 | ✅ 多态实现更方便 |
| 成本 | |
| ❌ 可能导致对象结构复杂 | ❌ 父类与子类之间高度耦合 |
| ❌ 数据可能在不同对象中重复 | ❌ 父类修改会影响所有子类 |
| ❌ 对象间关系维护困难 | ❌ 子类可能实现不需要的方法 |
| ❌ 聚合关系不如继承直观 | ❌ 子类继承了可能不需要的属性和方法 |
| 影响 | |
| ✅ 单个对象的变更不会影响聚合中的其他对象 | ❌ 父类变更可能波及多个子类 |
| ✅ 可灵活添加或移除聚合中的对象 | ❌ 子类可能继承了不需要的属性或方法 |
| ✅ 关系清晰明确，代码组织更好 | ❌ 类层级可能变得复杂 |
| ❌ 不当使用可能导致不可预期的行为 |
5.1. 优先使用组合（Composition）而非继承
“Favor object composition over class inheritance” 是一条重要的 OOP 原则，其核心思想是：
- ✅ 组合比继承更灵活、更易维护。通过组合对象，可以轻松构建具有新功能的对象，而无需修改类结构本身。
- ❌ 继承可能导致代码紧耦合。父类的修改可能对子类造成意外影响，且继承关系复杂，不利于代码复用。
6. 总结
在本文中，我们回顾了面向对象编程中的两个核心概念：继承与聚合。
- 继承适用于“is-a”关系，表示类之间的层级结构
- 聚合适用于“has-a”关系，表示对象之间的组合关系
两者都能提高代码复用性，但各有优劣。在实际开发中，应根据具体场景选择合适的方式，优先考虑使用组合而非继承，以获得更高的灵活性和可维护性。
记住一句话：“宁可组合，勿用继承”，这在大型项目设计中尤为重要。