Java結(jié)構(gòu)型設計模式之組合模式Composite Pattern詳解

更新時間：2022年11月02日 08:35:41 作者：流煙默

組合模式，又叫部分整體模式，它創(chuàng)建了對象組的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組合模式使得用戶對單個對象和組合對象的訪問具有一致性。本文將通過示例為大家詳細介紹一下組合模式，需要的可以參考一下

概述

組合模式（Composite Pattern），又叫部分整體模式，它創(chuàng)建了對象組的樹形結(jié)構(gòu)，將對象組合成樹狀結(jié)構(gòu)以表示“整體-部分”的層次關系。組合模式依據(jù)樹形結(jié)構(gòu)來組合對象，用來表示部分以及整體層次。

這種類型的設計模式屬于結(jié)構(gòu)型模式。

組合模式使得用戶對單個對象和組合對象的訪問具有一致性，即：組合能讓客戶以一致的方式處理個別對象以及組合對象。

三大組件

Component :這是組合中對象聲明接口，在適當情況下，實現(xiàn)所有類共有的接口默認行為,用于訪問和管理Component 子部件, Component 可以是抽象類或者接口

Leaf : 在組合中表示葉子節(jié)點，葉子節(jié)點沒有子節(jié)點，其定義組合內(nèi)元素的行為。

Composite :非葉子節(jié)點，用于存儲子部件，在Component 接口中實現(xiàn)子部件的相關操作，比如增加(add),刪除，但是可能沒有子結(jié)點（組件元素）行為。

應用案例

編寫程序展示一個學校院系結(jié)構(gòu)：需求是這樣，要在一個頁面中展示出學校的院系組成，一個學校有多個學院，一個學院有多個系。

傳統(tǒng)方案可能按照學校-學院-系別處理。將學院看做是學校的子類，系是學院的子類，這樣實際上是站在組織大小來進行分層次的。實際上我們的要求是：在一個頁面中展示出學校的院系組成，一個學校有多個學院，一個學院有多個系，因此這種方案，不能很好實現(xiàn)的管理的操作，比如對學院、系的添加，刪除，遍歷等

解決方案：把學校、院、系都看做是組織結(jié)構(gòu)，他們之間沒有繼承的關系，而是一個樹形結(jié)構(gòu)，可以更好的實現(xiàn)管理操作 => 組合模式。

頂層組件OrganizationComponent

public abstract class OrganizationComponent {
	private String name; // 名字
	private String des; // 說明
	protected  void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
		//默認實現(xiàn)
		throw new UnsupportedOperationException();
	}
	protected  void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
		//默認實現(xiàn)
		throw new UnsupportedOperationException();
	}
	//構(gòu)造器
	public OrganizationComponent(String name, String des) {
		super();
		this.name = name;
		this.des = des;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public String getDes() {
		return des;
	public void setDes(String des) {
		this.des = des;
	}
	//方法print, 做成抽象的, 子類都需要實現(xiàn)
	protected abstract void print();
}

Composite組件

//University 就是 Composite , 可以管理College
public class University extends OrganizationComponent {
	List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<OrganizationComponent>();
	// 構(gòu)造器
	public University(String name, String des) {
		super(name, des);
	}
	// 重寫add
	@Override
	protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
		organizationComponents.add(organizationComponent);
	}
	// 重寫remove
	@Override
	protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
		organizationComponents.remove(organizationComponent);
	}
	@Override
	public String getName() {
		return super.getName();
	}
	@Override
	public String getDes() {
		return super.getDes();
	}
	// print方法，就是輸出University 包含的學院
	@Override
	protected void print() {
		System.out.println("--------------" + getName() + "--------------");
		//遍歷 organizationComponents 
		for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) {
			organizationComponent.print();
		}
	}
}
// 可以管理Department
public class College extends OrganizationComponent {
	//List 中 存放的Department
	List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<OrganizationComponent>();
	// 構(gòu)造器
	public College(String name, String des) {
		super(name, des);
	}
	// 重寫add
	@Override
	protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
		//  將來實際業(yè)務中，Colleage 的 add 和  University add 不一定完全一樣
		organizationComponents.add(organizationComponent);
	}
	// 重寫remove
	@Override
	protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
		organizationComponents.remove(organizationComponent);
	}
	@Override
	public String getName() {
		return super.getName();
	}
	@Override
	public String getDes() {
		return super.getDes();
	}
	// print方法，就是輸出University 包含的學院
	@Override
	protected void print() {
		System.out.println("--------------" + getName() + "--------------");
		//遍歷 organizationComponents 
		for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) {
			organizationComponent.print();
		}
	}
}

葉子節(jié)點

public class Department extends OrganizationComponent {
	//沒有集合
	public Department(String name, String des) {
		super(name, des);
	}
	//add , remove 就不用寫了，因為他是葉子節(jié)點
	@Override
	public String getName() {
		return super.getName();
	}
	@Override
	public String getDes() {
		return super.getDes();
	}
	@Override
	protected void print() {
		System.out.println(getName());
	}
}

客戶端測試

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		//從大到小創(chuàng)建對象 學校
		OrganizationComponent university = new University("清華大學", " 中國頂級大學 ");
		//創(chuàng)建 學院
		OrganizationComponent computerCollege = new College("計算機學院", " 計算機學院 ");
		OrganizationComponent infoEngineercollege = new College("信息工程學院", " 信息工程學院 ");
		//創(chuàng)建各個學院下面的系(專業(yè))
		computerCollege.add(new Department("軟件工程", " 軟件工程不錯 "));
		computerCollege.add(new Department("網(wǎng)絡工程", " 網(wǎng)絡工程不錯 "));
		computerCollege.add(new Department("計算機科學與技術", " 計算機科學與技術是老牌的專業(yè) "));
		infoEngineercollege.add(new Department("通信工程", " 通信工程不好學 "));
		infoEngineercollege.add(new Department("信息工程", " 信息工程好學 "));
		//將學院加入到 學校
		university.add(computerCollege);
		university.add(infoEngineercollege);
		//university.print();
		infoEngineercollege.print();
	}
}