老和尚给小和尚讲故事引发了Java设计模式：组合模式
示例
有一个绘图系统，可以描绘各种图形，假设现在可以描绘线、长方形、圆形
定义一个抽象类，所有的图形继承此类，完成绘图：
public abstract class Graphics {
/** 绘图 */
public abstract void draw();
}
线、长方形、圆形分别实现上述抽象类：
public class Line extends Graphics {
@Override
public void draw() {
System.out.println("画一条线");
}
}
public class Rect extends Graphics {
@Override
public void draw() {
System.out.println("画一个矩形");
}
}
public class Circle extends Graphics {
@Override
public void draw() {
System.out.println("画一个圆形");
}
}
现在还需要把上面的各种图形添加到画板里面，然后绘图：
public class Picture extends Graphics {
private List<Graphics> list = new ArrayList<>();
@Override
public void draw() {
for (Graphics g : list) {
g.draw();
}
}
/** 添加一个图形 */
public void add(Graphics graphics) {
list.add(graphics);
}
/** 移除一个图形 */
public void remove(Graphics graphics) {
list.remove(graphics);
}
/** 获取一个图形 */
public Graphics getChild(int i) {
return list.get(i);
}
}
测试类：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Picture picture = new Picture();
picture.add(new Line());
picture.add(new Rect());
picture.add(new Circle());
picture.draw();
}
}
组合模式
定义
组合模式又叫做部分-整体模式，合成模式将对象组织到树结构中，可以用来描述整体与部分的关系，合成模式可以使客户端将单纯元素和复合元素同等看待
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
主要解决问题
客户程序可以像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
优缺点
优点：
- 高层模块调用简单
- 节点可以自由增加
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
安全式和透明式的组合模式
下图省略了各个角色的细节，没有给出它们的各个方法
涉及的角色：
- 抽象构建（Component）角色：它给参加组合的对象规定了一个接口，这个角色给出共有的接口及默认行为
- 树叶构建（Leaf）角色：代表参加组合的树叶对象，一个树叶没有下级的子对象，定义出参加组合的原始对象的行为
- 树枝构建（Composite）角色：代表参加组合的有子对象的对象，并给出树枝对象构建的行为
Composite对象可以含有其他的Component类型的对象，也就是说，可以含有其他的树枝对象和树叶对象
安全式的合成模式的结构
要求管理聚集的方法只出现在树枝构建类中，而不出现在树叶构建类中，即在Composite类中声明管理子类对象的方法
涉及的角色：
- 抽象构建（Component）角色：它给参加组合的对象规定了一个接口，这个角色给出共有的接口及默认行为，可以用来管理所有的子对象，在安全式的组合模式中，构建角色并不定义出管理子对象的方法，这一定义由树枝构建给出
- 树叶构建（Leaf）角色：代表参加组合的树叶对象，一个树叶没有下级的子对象，定义出参加组合的原始对象的行为
- 树枝构建（Composite）角色：代表参加组合的有子对象的对象，并给出树枝对象构建的行为，它会给出所有的管理子对象的方法，比如add、remove等
对应的源码如下：
public interface Component {
/** 返还自己的实例 */
Composite getComposite();
/** 某个商业方法 */
void sampleOperation();
}
public class Composite implements Component {
private List<Component> compositeList = new ArrayList<>();
@Override
public Composite getComposite() {
return this;
}
@Override
public void sampleOperation() {
compositeList.forEach(v -> {
v.sampleOperation();
});
}
public void add(Component component) {
compositeList.add(component);
}
public void remove(Component component) {
compositeList.remove(component);
}
public List<Component> components() {
return compositeList;
}
}
public class Leaf implements Component {
@Override
public Composite getComposite() {
return null;
}
@Override
public void sampleOperation() {
}
}
透明式的合成模式的结构
透明式的合成模式要求所有的具体构建类，不论是树枝还是树叶，都要实现一个固定的接口
涉及的角色：
- 抽象构建（Component）角色：它给参加组合的对象规定了一个接口，这个角色给出共有的接口及默认行为，可以用来管理所有的子对象，它会给出所有的管理子对象的方法，比如add、remove等
- 树叶构建（Leaf）角色：代表参加组合的树叶对象，一个树叶没有下级的子对象，定义出参加组合的原始对象的行为
- 树枝构建（Composite）角色：代表参加组合的有子对象的对象，并给出树枝对象构建的行为
对应的源码如下：
public interface Component {
/** 返还自己的实例 */
Composite getComposite();
/** 某个商业方法 */
void sampleOperation();
/** 增加一个子构建对象 */
void add(Component component);
/** 删除一个子构建对象 */
void remove(Component component);
/** 返回所有的构建对象 */
List<Component> components();
}
public class Composite implements Component {
private List<Component> compositeList = new ArrayList<>();
@Override
public Composite getComposite() {
return this;
}
@Override
public void sampleOperation() {
compositeList.forEach(v -> {
v.sampleOperation();
});
}
@Override
public void add(Component component) {
compositeList.add(component);
}
@Override
public void remove(Component component) {
compositeList.remove(component);
}
@Override
public List<Component> components() {
return compositeList;
}
}
public class Leaf implements Component {
@Override
public Composite getComposite() {
return null;
}
@Override
public void sampleOperation() {
}
@Override
public void add(Component component) {
}
@Override
public void remove(Component component) {
}
@Override
public List<Component> components() {
return null;
}
}
老和尚和小和尚的故事
从前有座山，山里有座庙，庙里有个老和尚正给小和尚讲故事，故事讲的是，从前有座山，山里有座庙，庙里有个老和尚正给小和尚讲故事......
在这里故事就是上述的树枝构建，它包含了山、庙、和尚，而山、庙、和尚则是树叶构建，没有内部的角色
可以看到，故事对象里面有山对象、庙对象、和尚对象、故事对象，如此循环下去
对应的示例代码如下：
讲故事的接口，即故事是抽象构建角色：
public interface StoryComponent {
/** 讲故事 */
void tellStory();
}
下面是树叶构建角色，即故事：
public class StoryComposite implements StoryComponent {
private List<StoryComponent> componentList = new ArrayList<>();
@Override
public void tellStory() {
for (StoryComponent s : componentList) {
s.tellStory();
if (s.getClass().getName().contains("MonkLeaf")) {
tellStory();
}
}
}
public void add(StoryComponent component) {
componentList.add(component);
}
public void remove(StoryComponent component) {
componentList.remove(component);
}
public List<StoryComponent> getChild() {
return componentList;
}
}
下面是山、庙、和尚，没有子对象：
public class MountainLeaf implements StoryComponent {
@Override
public void tellStory() {
System.out.println("从前有座山");
}
}
public class TempleLeaf implements StoryComponent {
@Override
public void tellStory() {
System.out.println("山里有个庙");
}
}
public class MonkLeaf implements StoryComponent {
@Override
public void tellStory() {
System.out.println("庙里有个老和尚，老和尚再给小和尚讲故事，讲的什么故事呢？");
System.out.println("讲的是：");
System.out.println("----------------------------------------------------------------------");
}
}
开始讲故事了：
public class StoryTest {
public static void main(String[] args) {
//故事
StoryComposite story = new StoryComposite();
//叶子：山、庙、道士
StoryComponent mountain = new MountainLeaf();
StoryComponent temple = new TempleLeaf();
StoryComponent monk = new MonkLeaf();
//添加子构建对象
story.add(mountain);
story.add(temple);
story.add(monk);
//开始讲故事
story.tellStory();
}
}
然后运行会发现啊，老和尚累死了，哈哈。。。
类图：
