组合模式(Composite)

@@@模式定义：
将对象组合成树型结构以表示“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。

@@@练习示例: 
商品类别树

@@@示例代码:
<不用模式>
\product\Leaf.java

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package product;

/**
 * 叶子对象
 */
public class Leaf {
    /**
     * 叶子对象的名字
     */
	private String name = "";
	
	/**
	 * 构造方法，传入叶子对象的名字
	 * @param name 叶子对象的名字
	 */
	public Leaf(String name) {
		this.name = name;
	}
	
	/**
	 * 输出叶子对象的结构，叶子对象没有子对象，也就是输出叶子对象的名字
	 * @param preStr 前缀，主要是按照层级拼接的空格，实现向后缩进
	 */
	public void printStruct(String preStr) {
		System.out.println(preStr + "-" + name);
	}
}

\product\Composite.java
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

 

 

package product;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

/**
 * 组合对象，可以包含其他组合对象或者叶子对象
 */
public class Composite {
    /**
     * 用来记录包含的其他组合对象
     */
	private Collection<Composite> childComposite =
		new ArrayList<Composite>();
	
	/**
	 * 用来记录包含的其他叶子对象
	 */
	private Collection<Leaf> childLeaf = 
		new ArrayList<Leaf>();
	
	/**
	 * 组合对象的名字
	 */
	private String name = "";
	
	/**
	 * 构造方法，传入组合对象的名字
	 * @param name 组合对象的名字
	 */
	public Composite(String name) {
		this.name = name;
	}
	
	/**
	 * 向组合对象加入被它包含的其他组合对象
	 * @param c 被它包含的其他组合对象
	 */
	public void addComposite(Composite c) {
		this.childComposite.add(c);
	}
	
	/**
	 * 向组合对象加入被它包含的叶子对象
	 * @param leaf 被它包含的叶子对象
	 */
	public void addLeaf(Leaf leaf) {
		this.childLeaf.add(leaf);
	}
	
	/**
	 * 输出组合对象自身的结构
	 * @param preStr 前缀，主要是按照层级拼接的空格，实现向后缩进
	 */
	public void printStruct(String preStr) {
		// 先把自己输出去
		System.out.println(preStr + "" + this.name);
		// 然后添加一个空格，表示向后缩进一个空格，输出自己包含的叶子对象
		preStr += " ";
		for(Leaf leaf : childLeaf) {
			leaf.printStruct(preStr);
		}
		
		// 输出当前对象的字对象
		for(Composite c : childComposite) {
			// 递归输出每个子对象
			c.printStruct(preStr);
		}
	}
}

\user\Client.java
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package user;

import product.Composite;
import product.Leaf;

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
        // 定义所有的组合对象
		Composite root = new Composite("服装");
		Composite c1 = new Composite("男装");
		Composite c2 = new Composite("女装");
		
		// 定义所有的叶子对象
		Leaf leaf1 = new Leaf("衬衣");
		Leaf leaf2 = new Leaf("夹克");
		Leaf leaf3 = new Leaf("裙子");
		Leaf leaf4 = new Leaf("套装");
		
		// 按照树的结构来组合组合对象和叶子对象
		root.addComposite(c1);
		root.addComposite(c2);
		c1.addLeaf(leaf1);
		c1.addLeaf(leaf2);
		c2.addLeaf(leaf3);
		c2.addLeaf(leaf4);
		
		// 调用根对象的输出功能来输出整棵树
		root.printStruct("");
	}
}

<问题描述>
必须区分组合对象和叶子对象，并进行有区别的对待；

<使用模式>
\pattern\Component.java
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package pattern;

/**
 * 抽象的组件对象
 */
public abstract class Component {
    /**
     * 输出组件自身的名称
     */
	public abstract void printStruct(String preStr);
	
	/**
	 * 向组合对象中加入组件对象
	 * @param child 被加入组合对象中的组件对象
	 */
	public void addChild(Component child) {
		throw new UnsupportedOperationException("不支持该功能");
	}
	
	/**
	 * 从组合对象中移出某个组件对象
	 * @param child 被移出的组件对象
	 */
	public void removeChild(Component child) {
		throw new UnsupportedOperationException("不支持该功能");
	}
	
	/**
	 * 返回某个索引对应的组件对象
	 * @param index 需要获取的组件对象的索引，索引从0开始
	 * @return 索引对应的组件对象
	 */
	public Component getChildren(int index) {
		throw new UnsupportedOperationException("不支持该功能");		
	}
}

\pattern\Leaf.java
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

 

 

package pattern;

/**
 * 叶子对象
 */
public class Leaf extends Component {
	/**
     * 叶子对象的名字
     */
	private String name = "";
	
	/**
	 * 构造方法，传入叶子对象的名字
	 * @param name 叶子对象的名字
	 */
	public Leaf(String name) {
		this.name = name;
	}
	
	/**
	 * 输出叶子对象的结构，叶子对象没有子对象，也就是输出叶子对象的名字
	 * @param preStr 前缀，主要是按照层级拼接的空格，实现向后缩进
	 */
	@Override
	public void printStruct(String preStr) {
		System.out.println(preStr + "-" + name);
	}
}

\pattern\Composite.java
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

 

 

package pattern;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 组合对象，可以包含其他组合对象或者叶子对象
 */
public class Composite extends Component {
	/**
     * 用来存储组合对象中包含的子组件对象
     */
	private List<Component> childComonents = null;
	
	/**
	 * 组合对象的名字
	 */
	private String name = "";
	
	/**
	 * 构造方法，传入组合对象的名字
	 * @param name 组合对象的名字
	 */
	public Composite(String name) {
		this.name = name;
	}
	
	@Override
	public void addChild(Component child) {
		// 延迟初始化
		if (childComonents == null) {
			childComonents = new ArrayList<Component>();	
		}
		
		childComonents.add(child);
	}
	
	/**
	 * 输出组合对象自身的结构
	 * @param preStr 前缀，主要是按照层级拼接的空格，实现向后缩进
	 */
	@Override
	public void printStruct(String preStr) {
		// 先把自己输出去
		System.out.println(preStr + "" + this.name);
		// 如果还包含有子组件，那么就输出这些子组件对象
		if (this.childComonents != null) {
			// 添加一个空格，表示向后缩进一个空格
			preStr += " ";
			// 输出当前对象的子对象
			for (Component c : childComonents) {
				// 递归输出每个子对象
				c.printStruct(preStr);
			}
		}
	}
}

\user\CilentPattern.java
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package user;

import pattern.Component;
import pattern.Composite;
import pattern.Leaf;

public class CilentPattern {
	public static void main(String[] args) {
        // 定义所有的组合对象
		Component root = new Composite("服装");
		Component c1 = new Composite("男装");
		Component c2 = new Composite("女装");
		
		// 定义所有的叶子对象
		Component leaf1 = new Leaf("衬衣");
		Component leaf2 = new Leaf("夹克");
		Component leaf3 = new Leaf("裙子");
		Component leaf4 = new Leaf("套装");
		
		// 按照树的结构来组合组合对象和叶子对象
		root.addChild(c1);
		root.addChild(c2);
		c1.addChild(leaf1);
		c1.addChild(leaf2);
		c2.addChild(leaf3);
		c2.addChild(leaf4);
		
		// 调用根对象的输出功能来输出整棵树
		root.printStruct("");
	}
}

@@@模式的实现:
1. 有“安全性”和“透明性”两种实现方式；

@@@模式的优点:
1. 定义了包含基本对象和组合对象的类层次结构；
2. 统一了组合对象和叶子对象；
3. 简化了客户端调用；
4. 更容易扩展；

@@@模式的缺点:
1. 很难限制组合中的组件类型；

@@@模式的本质:
统一叶子对象和组合对象。

@@@模式体现的设计原则:
NA