设计模式之组合模式

短命女 2022-10-30 05:21 166阅读 0赞

# 介绍 #

*  组合模式又名部分整体模式，它创建了对象组的树形结构，将对象组合成树装结构以表示“整体-部分”的层次关系
 *  组合模式依据树形结构来组合对象，用来表示部分以及整体层次
 *  这种类型的设计模式属于结构型模式
 *  组合模使得用户对单个对象和组合对象的访问具有一致性，即：组合能让用户以一致的方式处理个别对象和组合对象

# 组合模式的原理 #

![image][]  
说明：

*  Component（可以是抽象类或者接口）：这是组合中对象声明接口，在适当情况下，实现所有类共有的接口默认行为，用于访问和管理Component子部件
 *  Leaf：在组合中表示叶子节点，叶子节点没有子节点
 *  Composite：非叶子结点，用于存储子部件，在Component接口中实现子部件的相关操作，例如增加、删除等

# 解决的问题 #

当我们要处理的对象可以生成一颗树形结构的时候，而我们要对节点和叶子进行操作的时候，它能够提供一致的方式，而不用考虑它是叶子还是节点

# 案例 #

## 学校院系展示需求 ##

编写一个程序展示学校的院系结构：要在页面中展示学校的院系组成，一个学校有多个院，一个院有多个系如下：

*  清华大学
    
     *  计算机学院
        
         *  计算机科学与技术
         *  网络工程
         *  软件工程
     *  信息工程学院
        
         *  通信工程
         *  信息工程
         *  …

# 传统解决方案 #

![image][image 1]

## 传统方案解决院系展示问题分析 ##

*  将学院看成是学校的子类，系是学院的子类，这样实际上是站在组织大小进行分层次的
 *  实际上我们的要求是：在一个页面内展示出一个学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系，因此这种方案不能很好的实现管理的操作，例如对学院、系的添加、删除、遍历等操作
 *  解决方案：把学校、院、系都看作是组织结构，他们之间没有继承关系，而是一个树形结构，可以更好的实现管理操作 => 组合模式

# 组合模式解决方案 #

![image][image 2]  
说明：实际开发中University和College形参上组合的是OrganizationComponent类型

public abstract class OrganizationComponent { 
        private String name;
        private String desc;
    
        protected void add(OrganizationComponent component){ 
            throw new UnsupportedOperationException();
        }
    
        protected void remove(OrganizationComponent component){ 
            throw new UnsupportedOperationException();
        }
    
        abstract void print();
    
        public OrganizationComponent(String name, String desc) { 
            this.name = name;
            this.desc = desc;
        }
    
        public String getName() { 
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) { 
            this.name = name;
        }
    
        public String getDesc() { 
            return desc;
        }
    
        public void setDesc(String desc) { 
            this.desc = desc;
        }
    }

/** * university就是Component，可以管理College */
    public class University extends OrganizationComponent { 
        /** * 存放的是College */
        List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<>();
    
        public University(String name, String desc) { 
            super(name, desc);
        }
    
        @Override
        protected void add(OrganizationComponent component) { 
            organizationComponents.add(component);
        }
    
        @Override
        protected void remove(OrganizationComponent component) { 
            organizationComponents.remove(component);
        }
    
        @Override
        void print() { 
            System.out.println("-------------"+getName()+"-------------");
            for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) { 
                organizationComponent.print();
            }
        }
    }

public class College extends OrganizationComponent { 
        /** * 存放的是department */
        List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<>();
    
        public College(String name, String desc) { 
            super(name, desc);
        }
    
        @Override
        protected void add(OrganizationComponent component) { 
            organizationComponents.add(component);
        }
    
        @Override
        protected void remove(OrganizationComponent component) { 
            organizationComponents.remove(component);
        }
    
        @Override
        void print() { 
            System.out.println("-------------"+getName()+"-------------");
            for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) { 
                organizationComponent.print();
            }
        }
    }

public class Department extends OrganizationComponent { 
        public Department(String name, String desc) { 
            super(name, desc);
        }
    
        @Override
        void print() { 
            System.out.println(getName());
        }
    }

public class Client { 
        public static void main(String[] args) { 
            OrganizationComponent university = new University("清华大学","中国顶级大学");
            OrganizationComponent computerCollege = new College("计算机学院","计算机学院");
            OrganizationComponent infoEngineerCollege = new College("信息工程学院","信息工程学院");
            computerCollege.add(new Department("软件工程","热门专业"));
            computerCollege.add(new Department("网络工程","网络专业"));
            computerCollege.add(new Department("计算机科学技术","老牌专业"));
            infoEngineerCollege.add(new Department("通信工程","难"));
            infoEngineerCollege.add(new Department("信息工程","难上加难"));
            university.add(computerCollege);
            university.add(infoEngineerCollege);
            university.print();
            System.out.println("==========================================================");
            computerCollege.print();
            System.out.println("==========================================================");
            infoEngineerCollege.print();
        }
    }

# 注意事项和细节 #

*  简化客户端操作，客户端只需要面对一致的对象，而不用考虑整体部分或者叶子结点的问题
 *  具有较强的扩展性，当我们要更改组合对象时，我们只需要调整工内部的层次关系，客户端不用做出任何改动
 *  方便创建出复杂的层次结构。客户端不用理会组合里面的组成细节，容易添加节点或者叶子从而创建出复杂的树形结构
 *  需要遍历组织机构，或者需要处理的对象具有树形结构时，非常适合使用组合模式
 *  要求较高的抽象性，如果节点和叶子有很多差异性的话，比如很多方法和属性都不一样，就不适合用组合模式

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[image 2]: /images/20221024/01bbd971b2ea487182877ae3caa390a5.png