Java组合模式

    • 摘要
    • 实现
    • 范例

  • 组合模式（Composite Pattern），又叫部分整体模式，是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象

  • 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

  • 组合模式创建了一个包含自己对象组的类，该类提供了修改相同对象组的方式。

组合模式属于结构型模式，它创建了对象组的树形结构

摘要

1. 意图

将对象组合成树形结构以表示”部分-整体”的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性

2. 主要解决

它在我们树型结构的问题中，模糊了简单元素和复杂元素的概念，客户程序可以向处理简单元素一样来处理复杂元素，从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦

3. 何时使用

  • 您想表示对象的部分-整体层次结构（树形结构）；
  • 希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象；

4. 如何解决

树枝和叶子实现统一接口，树枝内部组合该接口

5. 关键代码

  • 树枝内部组合该接口，并且含有内部属性 List，里面放 Component

6. 应用实例

  • 算术表达式包括操作数、操作符和另一个操作数，其中，另一个操作符也可以是操作树、操作符和另一个操作数；
  • 在JAVAAWT和SWING中，对于Button和Checkbox是树叶，Container是树枝；

7. 优点

  • 高层模块调用简单；
  • 节点自由增加；

8. 缺点

  • 在使用组合模式时，其叶子和树枝的声明都是实现类，而不是接口，违反了依赖倒置原则

9. 使用场景

  • 部分、整体场景，如树形菜单，文件、文件夹的管理

10. 注意事项

  • 定义时为具体类

实现

  1. 类Employee，该类被当作组合模型类；
  2. CompositePatternDemo类使用Employee类来添加部门层次结构，并打印所有员工；

范例

1. 创建 Employee 类，该类带有 Employee 对象的列表.

Employee.java

package com.demo.gof;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class Employee { private String name; private String dept; private int salary; private List<Employee> subordinates; //构造函数 public Employee(String name,String dept, int sal) {this.name = name;this.dept = dept;this.salary = sal;subordinates = new ArrayList<Employee>(); } public void add(Employee e) {subordinates.add(e); } public void remove(Employee e) {subordinates.remove(e); } public List<Employee> getSubordinates(){ return subordinates; } public String toString(){return ("Employee :[ Name : "+ name +", dept : "+ dept + ", salary :"+ salary+" ]"); } }

2. 使用 Employee 类来创建和打印员工的层次结构

CompositePatternDemo.java

package com.demo.gof;public class CompositePatternDemo { public static void main(String[] args) {Employee CEO = new Employee("John","CEO", 30000);Employee headSales = new Employee("Robert","Head Sales", 20000);Employee headMarketing = new Employee("Michel","Head Marketing", 20000);Employee clerk1 = new Employee("Laura","Marketing", 10000);Employee clerk2 = new Employee("Bob","Marketing", 10000);Employee salesExecutive1 = new Employee("Richard","Sales", 10000);Employee salesExecutive2 = new Employee("Rob","Sales", 10000);CEO.add(headSales);CEO.add(headMarketing);headSales.add(salesExecutive1);headSales.add(salesExecutive2);headMarketing.add(clerk1);headMarketing.add(clerk2);//打印该组织的所有员工System.out.println(CEO); for (Employee headEmployee : CEO.getSubordinates()) { System.out.println(headEmployee); for (Employee employee : headEmployee.getSubordinates()) {System.out.println(employee); }}}}

编译运行以上 Java 范例，输出结果如下

$ javac -d . src/main/com.demo/gof/CompositePatternDemo.java$ javacom.ddkk.gof.CompositePatternDemoEmployee :[ Name : John, dept : CEO, salary :30000 ]Employee :[ Name : Robert, dept : Head Sales, salary :20000 ]Employee :[ Name : Richard, dept : Sales, salary :10000 ]Employee :[ Name : Rob, dept : Sales, salary :10000 ]Employee :[ Name : Michel, dept : Head Marketing, salary :20000 ]Employee :[ Name : Laura, dept : Marketing, salary :10000 ]Employee :[ Name : Bob, dept : Marketing, salary :10000 ]