目录
十三、组合模式
1、概述
2、应用场景
3、优缺点
优点
缺点
4、主要角色
5、代码实现
构件类
测试类
运行结果
6、透明组合模式
7、安全组合模式
十三、组合模式
案例其一:企业中,大部门嵌套小部门,部门的结构是一致的;大领导带领三个部长,每个部长又带领很多名员工,本质上大家都是员工,只是存在嵌套关系!树根——树干——树枝——树叶!
备注:具体使用看是实际场景吧!各有各的利弊!
1、概述
在现实生活中,存在很多“部分-整体”的关系,例如,大学中的部门与学院、总公司中的部门与分公司、学习用品中的书与书包、生活用品中的衣服与衣柜、以及厨房中的锅碗瓢盆等。在软件开发中也是这样,例如,文件系统中的文件与文件夹、窗体程序中的简单控件与容器控件等。对这些简单对象与复合对象的处理,如果用组合模式来实现会很方便。
组合(Composite Pattern)模式:有时又叫作整体-部分(Part-Whole)模式,它是一种将对象组合成树状的层次结构的模式,用来表示“整体-部分”的关系,使用户对单个对象和组合对象具有一致的访问性,属于结构型设计模式。
组合模式分为透明式的组合模式和安全式的组合模式。具体参考下面!
2、应用场景
- 在需要表示一个对象整体与部分的层次结构的场合;
- 要求对用户隐藏组合对象与单个对象的不同,用户可以用统一的接口使用组合结构中的所有对象的场合;
3、优缺点
优点
- 组合模式使得客户端代码可以一致地处理单个对象和组合对象,无须关心自己处理的是单个对象,还是组合对象,这简化了客户端代码;
- 更容易在组合体内加入新的对象,客户端不会因为加入了新的对象而更改源代码,满足“开闭原则”;
缺点
- 设计较复杂,客户端需要花更多时间理清类之间的层次关系;
- 不容易限制容器中的构件;
- 不容易用继承的方法来增加构件的新功能;
4、主要角色
- 抽象构件(Component)角色:它的主要作用是为树叶构件和树枝构件声明公共接口,并实现它们的默认行为。在透明式的组合模式中抽象构件还声明访问和管理子类的接口;在安全式的组合模式中不声明访问和管理子类的接口,管理工作由树枝构件完成。(总的抽象类或接口,定义一些通用的方法,比如新增、删除);
- 树叶构件(Leaf)角色:是组合中的叶节点对象,它没有子节点,用于继承或实现抽象构件;
- 树枝构件(Composite)角色 / 中间构件:是组合中的分支节点对象,它有子节点,用于继承和实现抽象构件。它的主要作用是存储和管理子部件,通常包含 Add()、Remove()、GetChild() 等方法;
5、代码实现
代码演示跟模式描述不太一样,那是因为描述的内容把事情搞得复杂了!或者说根据实际的应用场景进行调整!当然我还是把那些代码贴出来吧,至少我觉得那种写法还是有些参考价值的!
构件类
package com.zibo.design.fourteen;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Employee {
private final Integer number;
private final String name;
private final List list;
public Employee(Integer number, String name) {
this.number = number;
this.name = name;
list = new ArrayList();
}
public void add(Employee e){
list.add(e);
}
public List getList(){
return list;
}
@Override
public String toString() {
return "Employee{" +
"number=" + number +
", name='" + name + ''' +
'}';
}
}
测试类
package com.zibo.design.fourteen;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Employee ceo = new Employee(1, "王经理");
Employee z = new Employee(2, "张部长");
Employee l = new Employee(3, "李部长");
Employee m = new Employee(4, "马部长");
ceo.add(z);
ceo.add(l);
ceo.add(m);
Employee z1 = new Employee(5, "小张1");
Employee z2 = new Employee(6,"小张2");
Employee z3 = new Employee(7,"小张3");
z.add(z1);
z.add(z2);
z.add(z3);
Employee l1 = new Employee(8,"小李1");
Employee l2 = new Employee(9,"小李2");
Employee l3 = new Employee(10,"小李3");
l.add(l1);
l.add(l2);
l.add(l3);
Employee m1 = new Employee(11,"小马1");
Employee m2 = new Employee(12,"小马2");
Employee m3 = new Employee(13,"小马3");
m.add(m1);
m.add(m2);
m.add(m3);
// 打印所有员工的信息
System.out.println(ceo);
for (Employee e : ceo.getList()) {
System.out.println(e);
for (Employee e0 : e.getList()) {
System.out.println(e0);
}
}
}
}
运行结果
Employee{number=1, name='王经理'}
Employee{number=2, name='张部长'}
Employee{number=5, name='小张1'}
Employee{number=6, name='小张2'}
Employee{number=7, name='小张3'}
Employee{number=3, name='李部长'}
Employee{number=8, name='小李1'}
Employee{number=9, name='小李2'}
Employee{number=10, name='小李3'}
Employee{number=4, name='马部长'}
Employee{number=11, name='小马1'}
Employee{number=12, name='小马2'}
Employee{number=13, name='小马3'}
6、透明组合模式
透明模式:在该方式中,由于抽象构件声明了所有子类中的全部方法,所以客户端无须区别树叶对象和树枝对象,对客户端来说是透明的。但其缺点是:树叶构件本来没有 Add()、Remove() 及 GetChild() 方法,却要实现它们(空实现或抛异常),这样会带来一些安全性问题。
public class CompositePattern {
public static void main(String[] args) {
Component c0 = new Composite();
Component c1 = new Composite();
Component leaf1 = new Leaf("1");
Component leaf2 = new Leaf("2");
Component leaf3 = new Leaf("3");
c0.add(leaf1);
c0.add(c1);
c1.add(leaf2);
c1.add(leaf3);
c0.operation();
}
}
//抽象构件
interface Component {
public void add(Component c);
public void remove(Component c);
public Component getChild(int i);
public void operation();
}
//树叶构件
class Leaf implements Component {
private String name;
public Leaf(String name) {
this.name = name;
}
public void add(Component c) {
}
public void remove(Component c) {
}
public Component getChild(int i) {
return null;
}
public void operation() {
System.out.println("树叶" + name + ":被访问!");
}
}
//树枝构件
class Composite implements Component {
private ArrayList children = new ArrayList();
public void add(Component c) {
children.add(c);
}
public void remove(Component c) {
children.remove(c);
}
public Component getChild(int i) {
return children.get(i);
}
public void operation() {
for (Object obj : children) {
((Component) obj).operation();
}
}
}
7、安全组合模式
安全模式:在该方式中,将管理子构件的方法移到树枝构件中,抽象构件和树叶构件没有对子对象的管理方法,这样就避免了上一种方式的安全性问题,但由于叶子和分支有不同的接口,客户端在调用时要知道树叶对象和树枝对象的存在,所以失去了透明性。
安全式的组合模式与透明式组合模式的实现代码类似,只要对其做简单修改就可以了
// 首先修改 Component 代码,只保留层次的公共行为
interface Component {
public void operation();
}
// 然后修改客户端代码,将树枝构件类型更改为 Composite 类型,以便获取管理子类操作的方法
public class CompositePattern {
public static void main(String[] args) {
Composite c0 = new Composite();
Composite c1 = new Composite();
Component leaf1 = new Leaf("1");
Component leaf2 = new Leaf("2");
Component leaf3 = new Leaf("3");
c0.add(leaf1);
c0.add(c1);
c1.add(leaf2);
c1.add(leaf3);
c0.operation();
}
}