聚合与组合

本课属于 Coddy Java 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 48 课，共 87 课。

聚合和组合都是“拥有”关系，但它们在一个关键方面有所不同：所有权和生命周期依赖关系。

在组合关系中，被包含的对象不能脱离容器独立存在。容器销毁时，其中的组成部分也会随之销毁。想想House和它的Room对象：没有房子，房间就无法存在：

class House {
    private Room[] rooms;
    
    public House(int numRooms) {
        rooms = new Room[numRooms];
        for (int i = 0; i < numRooms; i++) {
            rooms[i] = new Room();  // House 创建并拥有这些房间
        }
    }
}

在聚合中，被包含的对象可以独立存在。容器会使用该对象，但不会控制它的生命周期。以 Team 和它的 Player 对象为例：即使没有球队，球员也可以存在：

class Team {
    private List<Player> players;
    
    public Team() {
        players = new ArrayList<>();
    }
    
    public void addPlayer(Player player) {
        players.add(player);  // Team 使用已有的玩家
    }
}

关键区别：在组合中，容器在内部创建其组成部分。在聚合中，对象从外部传入。删除 Team 时，Player 对象仍然存在。删除 House 时，其中的 Room 对象也会消失。

挑战

简单

我们来构建一个大学课程系统，演示聚合和组合。你会看到，Course拥有自己的Lecture对象（组合），而它只引用独立存在的Professor对象（聚合）。

你要把代码分成四个文件：

Professor.java：创建一个表示教授的类，这个教授可以独立于任何课程存在。Professor 有两个私有字段：name（String）和department（String）。添加一个构造函数来初始化这两个字段，并为每个字段添加 getter 方法。重写toString()，使其返回：Prof. [name] ([department])
Lecture.java：创建一个表示讲座的类，这种讲座只有在课程中才有意义。Lecture 有两个私有字段：topic（String）和durationMinutes（int）。添加一个构造函数和 getter 方法。重写toString()，使其返回：Lecture: [topic] ([durationMinutes] min)
Course.java：在这里演示这两种关系！Course 有三个私有字段：title（String）、professor（Professor，聚合）和lectures（Lecture 对象数组，组合）。
构造函数接收课程标题、一个 Professor 对象（从外部传入，聚合）以及讲座数量。在构造函数内部，创建 Lecture 数组，并用新的 Lecture 对象填充数组。对于索引为i的每个讲座，使用主题"Topic " + (i + 1)和时长45分钟来创建它。这种内部创建体现了组合。

添加一个getInfo()方法，返回多行 String：
```
Course: [title]
Instructor: [professor.toString()]
Lectures: [number of lectures]
```
还要添加一个listLectures()方法，返回一个 String，其中每个讲座的 toString() 都单独占一行。
Main.java：把所有内容组合起来！你会收到四项输入：教授姓名（String）、教授所属院系（String）、课程标题（String）和讲座数量（int）。
首先，使用给定的姓名和院系创建一个 Professor。这个教授独立存在。然后创建一个 Course，传入课程标题、教授（聚合）和讲座数量（课程会在内部创建自己的讲座，也就是组合）。

输出getInfo()的结果，然后输出一个空行，再输出listLectures()的结果。

你会按顺序收到四项输入：教授姓名、院系、课程标题和讲座数量。

请注意关键区别：Professor 在外部创建并传入 Course（聚合：这位教授可以教授其他课程，也可以在没有这门课程的情况下独立存在）。Lecture 在 Course 构造函数内部创建（组合。它们只属于这门课程，没有这门课程就不会存在）。

亲手试试

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // 读取输入
        String professorName = scanner.nextLine();
        String department = scanner.nextLine();
        String courseTitle = scanner.nextLine();
        int numberOfLectures = scanner.nextInt();
        
        // TODO：创建一个 Professor 对象（可独立存在，属于聚合关系）
        
        // TODO：创建一个 Course 对象，并传入 professor（聚合关系）
        // 课程会在内部创建自己的讲座（组合关系）
        
        // TODO：输出 getInfo() 的结果
        
        // TODO：输出一个空行
        
        // TODO：输出 listLectures() 的结果
        
    }
}

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