组合模式
组合模式的定义
组合模式(Composite Pattern)也叫合成模式,有时又叫做部分-整体模式(Part-Whole),
主要是用来描述部分与整体的关系,其定义如下:
Compose objects into tree structures to represent part-whole hierarchies.Composite lets clients
treat individual objects and compositions of objects uniformly.(将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构,使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。)
● Component抽象构件角色
定义参加组合对象的共有方法和属性,可以定义一些默认的行为或属性
● Leaf叶子构件
叶子对象,其下再也没有其他的分支,也就是遍历的最小单位。
● Composite树枝构件
树枝对象,它的作用是组合树枝节点和叶子节点形成一个树形结构。
抽象构件
public abstract class Component {
//个体和整体都具有的共享
public void doSomething(){
//编写业务逻辑
}
}
树枝构件
public class Composite extends Component {
//构件容器
private ArrayList<Component> componentArrayList = new ArrayList<Component>();
//增加一个叶子构件或树枝构件
public void add(Component component){
this.componentArrayList.add(component);
}
//删除一个叶子构件或树枝构件
public void remove(Component component){
this.componentArrayList.remove(component);
}
//获得分支下的所有叶子构件和树枝构件
public ArrayList<Component> getChildren(){
return this.componentArrayList;
}
}
树叶节点是没有子下级对象的对象,定义参加组合的原始对象行为
树叶构件
public class Leaf extends Component {
/*
* 可以覆写父类方法
* public void doSomething(){
*
* }
*/
}
场景类负责树状结构的建立,并可以通过递归方式遍历整个树
场景类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//创建一个根节点
Composite root = new Composite();
root.doSomething();
//创建一个树枝构件
Composite branch = new Composite();
//创建一个叶子节点
Leaf leaf = new Leaf();
//建立整体
root.add(branch);
branch.add(leaf);
}
//通过递归遍历树
public static void display(Composite root){
for(Component c:root.getChildren()){
if(c instanceof Leaf){ //叶子节点
c.doSomething();
}else{ //树枝节点
display((Composite)c);
}
}
}
}
组合模式的优点
● 高层模块调用简单
一棵树形机构中的所有节点都是Component,局部和整体对调用者来说没有任何区别,
也就是说,高层模块不必关心自己处理的是单个对象还是整个组合结构,简化了高层模块的
代码。
● 节点自由增加
使用了组合模式后,我们可以看看,如果想增加一个树枝节点、树叶节点是不是都很容
易,只要找到它的父节点就成,非常容易扩展,符合开闭原则,对以后的维护非常有利。
组合模式的缺点
直接使用了实现类!它限制了你接口的影响范围。
组合模式的使用场景
● 维护和展示部分-整体关系的场景,如树形菜单、文件和文件夹管理。
● 从一个整体中能够独立出部分模块或功能的场景。
只要是树形结构,就要考虑使用组合模式
组合模式的扩展
1.真实的组合模式
什么是真实的组合模式?就是你在实际项目中使用的组合模式,而不是仅仅依照书本上
学习到的模式,它是“实践出真知”。
2.透明的组合模式
组合模式有两种不同的实现:透明模式和安全模式
透明模式是把用来组合使用
的方法放到抽象类中,比如add()、remove()以及getChildren等方法(顺便说一下,getChildren一般返回的结果为Iterable的实现类,安全模式,它是把树
枝节点和树叶节点彻底分开,树枝节点单独拥有用来组合的方法,这种方法比较安全
透明模式通用源代码
抽象构件
public abstract class Component {
//个体和整体都具有的共享
public void doSomething(){
//编写业务逻辑
}
//增加一个叶子构件或树枝构件
public abstract void add(Component component);
//删除一个叶子构件或树枝构件
public abstract void remove(Component component);
//获得分支下的所有叶子构件和树枝构件
public abstract ArrayList<Component> getChildren();
}
树叶节点
public class Leaf extends Component {
@Deprecated
public void add(Component component) throws UnsupportedOperationException{
//空实现,直接抛弃一个"不支持请求"异常
throw new UnsupportedOperationException();
}
@Deprecated
public void remove(Component component)throws UnsupportedOperationException{
//空实现
throw new UnsupportedOperationException();
}
@Deprecated
public ArrayList<Component> getChildren()throws UnsupportedOperationException{
//空实现
throw new UnsupportedOperationException();
}
}
为什么要加个Deprecated注解呢?就是在编译器期告诉调用者,你可以调我这个方法,
但是可能出现错误哦,我已经告诉你“该方法已经失效”了,你还使用那在运行期也会抛出
UnsupportedOperationException异常。
在透明模式下,遍历整个树形结构是比较容易的,不用进行强制类型转换
树结构遍历
public class Client {
//通过递归遍历树
public static void display(Component root){
for(Component c:root.getChildren()){
if(c instanceof Leaf){ //叶子节点
c.doSomething();
}else{ //树枝节点
display(c);
}
}
}
}
仅仅在遍历时不再进行牵制的类型转化了,其他的组装则没有任何变化。透明模式的好
处就是它基本遵循了依赖倒转原则,方便系统进行扩展。