Qual é o nome de um tipo especial de associação que representa o todo parte?

A diferença entre composição e agregação tem relação com a existência dos objetos. Essa diferença não é tratada pelas linguagens de programação que seguem o paradigma orientado a objetos (pelo menos não as convencionais: java, c#, c++).

Toda vez que temos composição, significa que a parte não existe sem o todo.

Toda vez que temos agregação, significa que a parte pode ser compartilhada entre vários objetos.

Orientação a objetos ou UML?

O comportamento de agregação não pertence exclusivamente ao paradigma orientado a objetos. Temos o mesmo comportamento no paradigma imperativo. É o caso das estruturas em C. Veja um exemplo:

struct Person
{
    int age;
    char *name;
    enum { male, female } sex;
};

age, name e sex compõem o tipo Person

struct bintree
{
    struct bintree *left, *right;
    // some data
};

bintree é composta de left e right, que são bintree. Composição reflexiva.

Veja o conceito de composição descrito em várias linguagens que não são orientadas a objetos na wikipedia.

Tipos de associação em UML

Quando falamos de agregação e composição estamos falando de casos especiais de tipos de associação entre classes. Existem, em UML, associações: simples, agregação, generalização, dependência, realização (e devem existir outras que não me recordo agora).

O tipo de associação agregação pode ser classificada basicamente de duas formas: agregação de composição e agregação compartilhada (ou reflexiva).

Agregações

Esses tipos de relações são chamados assim porque agregam valor para o objeto relacionado. Esse é um tipo especializado de associação que nos permite encarar a relação entre os objetos como: Todo/Parte.

Todo/Parte significa que um dos lados da associação (um classe) é chamado de Todo e o outro lado é chamado de Parte, já que a parte nos permite pensar que: A Parte está contida no Todo.

Composição (ou agregação de composição)

Toda vez que dizemos que a relação entre duas classe é de composição estamos dizendo que uma dessas classe (a Parte) está contida na outra (o Todo) e a parte não vive/não existe sem o todo.

Sendo assim, toda vez que destruirmos o todo, a parte que é única e exclusiva do todo se vai junto. Por esse motivo que algum dizem que: a parte está contida no todo. Quando se joga o todo fora, a parte estava dentro e se vai junto.

Agregação (ou agregação compartilhada)

Essa também é uma relação todo/parte, porém, nesse caso dizemos que a parte é compartilhada por outros (por isso agregação compartilhada). Isso significa que a parte de um tipo A está contida em um tipo B, quando esse tem relação de agregação entre eles, porém, essa mesma parte A não existe somente para compor B, essa parte pode agregar outros tipos.

Resumindo

Estabelecemos o que são agregações de composição e compartilhada, agora que os nomes fazem sentido podemos exemplificar da seguinte forma:

• Composição (Agregação de composição)

É necessário que exista pelo menos um item em uma nota fiscal para que a nota fiscal exista.

Logo: NotaFiscal é composta de ItemNotaFiscal.

• Agregação (agregação compartilhada)

Se eu tiver um sistema de cadastro de times, preciso cadastras várias pessoas para agregar os times, assim, cada pessoa pode agregar um time, nenhum time, ou vários times. A pessoa é independente do time, mas agrega valor a ele.

Logo: Time é agregado por Pessoa.

Não há diferença na implementação e sim no comportamento

Em ambos os tipo de relação não há diferença no momento da implementação, veja um exemplo em C#:

Composição

class NotaFiscal: IDisposable {
    IList<ItemNotaFiscal> Itens {get;set;}
}

class ItemNotaFiscal: IDisposable { ... }

Agregação

class Time {
    IList<Pessoa> Integrantes {get;set;}
}

class Pessoa {}

Porém, os comportamentos semânticos das associações devem estar presentes quanto a existência. Para composição, por exemplo, poderíamos forçar que toda vez que uma nota seja criada, uma nova lista de ItemNotaFiscal deve ser criado. E toda vez que a nota fiscal for apagada, os itens devem ser destruídos.

class NotaFiscal {
    IList<ItemNotaFiscal> Itens {get;set;}
    NotaFiscal(){
        // Cria lista nova
        Itens = new List<ItemNotaFiscal>();
    }
    
    void Dispose() {
        foreach(var item in Itens){
            item.Dispose();
        }
    }
}

Assim, os itens serão destruídos junto com a nota fiscal.

Para agregação não seria necessário esses tratamento de criação e destruição de objetos. Já que as partes podem ser compartilhadas.

Agregações e multiplicidade são diferentes

Muitos acham que toda vez que existir um agregação/composição teremos uma lista/array das partes, porém, o que nos diz se teremos mais de um tipo associado é a multiplicidade e não o tipo de associação. Independente do tipo de associação, a multiplicidade pode ser: 0,1,* ou n..m. Então, toda vez que uma associação for 1 para 1, não temos listas em nenhum dos lados.

Veja um exemplo:

class Carro
{
    Motor UnicoEExclusivoMotor {get;set;}
}

class Motor{}

Nesse caso, o Motor é único e exclusivo para o Carro, e toda vez que o Carro for destruído, o Motor será destruído também.

Esse engano ocorre porque na maioria das vezes em que um objetos está relacionado a uma coleção de outros objetos, essa associação expressa um dos tipos de agregação. Associações de agregação onde não ocorrem coleções são incomuns por conta disso.

Conclusão

Agregação ou composição são tipo de relação entre dois objetos/tipos. Cada um dos tipos de associação está relacionado ao comportamento entre os objetos e com a existência desses de acordo com o conceito todo/parte.

Agregações não tem nada haver com multiplicidade. Embora, na maioria das vezes, objetos associados a uma coleção de outros objetos expressem, em suas relações, um comportamento de agregação.

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