设计模式之组合模式(Composite Pattern)

    xiaoxiao2023-12-29  152

    What:

    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。组合模式又称为部分整体模式,该模式将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构。

    Why:

    优点:

    1、高层模块调用简单; 2、节点自由增加。

    缺点:

    1.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; 2.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,难以实现组合模式。

    Where:

    1.在具有整体和部分的层次结构中,希望通过一种方式忽略整体与部分的差异,客户端可以一致地对待它们。 2.在一个系统中能够分离出叶子对象和容器对象,而且它们的类型不固定,需要增加一些新的类型。 3.需要遍历组织机构,或者处理的对象具有树形结构时使用。如树形菜单,文件、文件夹的管理。

    How:

    组合模式有以下几个角色:

    Component:它是一个抽象角色,为要组合的对象提供统一的接口。

    Leaf:在组合中表示子节点对象,叶子节点不能有子节点。

    Composite:定义有枝节点的行为,用来存储部件,实现在Component接口中的有关操作。

    举个栗子:一间公司除了有多个部门,还有多个子公司,现在需要遍历公司名字和公司部门名字,这个结构符合树形结构,所以可以使用组合模式。

    为使程序简单,代码中只有添加、获取分公司名字和部门名字的方法。

    Component类:

    public abstract class Component { //部门名字的集合 public List<String> departmentNameList = new ArrayList(); //添加 void addCompanyName(String companyName) { throw new UnsupportedOperationException("不支持添加操作"); } void addDepartmentName(String departmentName) { throw new UnsupportedOperationException("不支持添加部门操作"); } void addSubCompany(Component company) { throw new UnsupportedOperationException("不支持添加操作"); } void addDepartment(Component department) { throw new UnsupportedOperationException("不支持添加部门操作"); } //获取 String getCompanyName() { throw new UnsupportedOperationException("不支持获取操作"); } List<String> getAllDepartmentName() { throw new UnsupportedOperationException("不支持获取部门操作"); } Component getDepartment() { throw new UnsupportedOperationException("不支持获取部门操作"); } void printCompany() { throw new UnsupportedOperationException("不支持获取操作"); } }

    Department:

    public class Department extends Component { //添加部门名字 @Override void addDepartmentName(String departmentName) { departmentNameList.add(departmentName); } //获取全部部门名字 @Override List<String> getAllDepartmentName() { return departmentNameList; } }

    Company:

    public class Company extends Component { private String companyName; private List<Component> companyList = new ArrayList(); private Department department = new Department(); private HashMap<Company, List<Component>> subCompanyMap = new HashMap();//子公司集合 //添加公司名字 @Override void addCompanyName(String companyName) { this.companyName = companyName; } //添加部门对象 @Override void addDepartment(Component department) { List<String> departmentNameList = department.getAllDepartmentName(); Component dept = this.getDepartment(); for (int i = 0; i < departmentNameList.size(); i++) { dept.departmentNameList.add(departmentNameList.get(i)); } } //添加子公司对象 @Override void addSubCompany(Component company) { companyList.add(company); subCompanyMap.put(this, companyList); } //获取公司名字 @Override String getCompanyName() { return this.companyName; } //获取公司部门 @Override Component getDepartment() { return department; } //打印公司结构 @Override void printCompany() { Set<Company> set = subCompanyMap.keySet(); Iterator it = set.iterator(); while (it.hasNext()) { Company company = (Company) it.next(); System.out.println(company.companyName);//输出总公司名字 List<String> departmentList = company.getDepartment().departmentNameList; //第二层:显示总公司部门 for (int i = 0; i < departmentList.size(); i++) { String departmentName = departmentList.get(i); System.out.println(" " + departmentName); } //第二层:显示分公司名字,第三层:显示子公司部门 List<Component> subCompanyList = subCompanyMap.get(company); for (int i = 0; i < subCompanyList.size(); i++) { Component subCompany = subCompanyList.get(i); System.out.println(" " + subCompany.getCompanyName()); List<String> subDepartmentList = subCompany.getDepartment().departmentNameList; for (int j = 0; j < subDepartmentList.size(); j++) { System.out.println(" " + subDepartmentList.get(j)); } } } } }

    Test:测试类

    public class Test { public static void main(String[] args) { //共同拥有的部门 Component department = new Department(); department.addDepartmentName("人事部"); department.addDepartmentName("财务部"); Component companyA = new Company(); companyA.addCompanyName("北京分公司"); companyA.getDepartment().addDepartmentName("销售部"); companyA.addDepartment(department); Component companyB = new Company(); companyB.addCompanyName("广州分公司"); companyB.getDepartment().addDepartmentName("IT部"); companyB.getDepartment().addDepartmentName("技术部"); companyB.addDepartment(department); Component companyC = new Company(); companyC.addCompanyName("香港总公司"); companyC.getDepartment().addDepartmentName("物流部"); companyC.addDepartment(department); //添加子公司 companyC.addSubCompany(companyA); companyC.addSubCompany(companyB); //打印公司结构(展示公司名和部门名) companyC.printCompany(); } }

    输出结果:

    香港总公司 物流部 人事部 财务部 北京分公司 销售部 人事部 财务部 广州分公司 IT部 技术部 人事部 财务部

    Demo的UNL图:

    总结

    分公司既是“整体”,又是“部分”。作为“整体”,分公司可以任意添加部门;作为“部分”,分公司可以被总公司添加。结合组合模式客户端可以方便的添加子节点,简单的调用方法就可以解决复杂的组合对象。

    了解更多设计模式:

    设计模式系列

    参考资料:

    https://www.cnblogs.com/lfxiao/p/6816026.html

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