每日总结之设计模式：组合模式

一、什么是组合模式

组合模式也成为整体部分模式，是一种结构型设计模式。它将对象组合成树形的层次结构，用来表示“整体-部分”的关系。通过组合模式，我们可以使用相同的方式处理单个对象和多个对象组合。

二、角色组成
组件（Component）：定义组合模式中所有对象共有的方法和属性。

叶子节点（Leaf）：叶子节点对象，也是组合中没有子节点的对象。

组合节点（Composite）：表示组合中的容器对象，该对象包含其他子节点。
三、优缺点
优点：

通过组合模式，可以使客户端统一处理单个对象和组合对象，并且不用区分类型，简化了客户端代码的复杂性。
在无需修改现有的代码情况下，可以很容易地增减新的组件类型，更加灵活。
组合对象和单个对象之间的一致性接口可以使代码更易复用
缺点：

可能限制组件的类型：组合模式要求组件和叶子节点具有相同的接口，这可能会限制组件的类型。例如，所有的组件都必须实现相同的操作，即使某些组件并不需要这些操作。
对某些操作的不支持：在组合模式中，对于某些操作，可能只有叶子节点能够支持，而组合对象不能够支持。这可能需要在设计时进行权衡。
可能增加系统复杂性：虽然组合模式可以简化客户端代码，但在另一方面，它也引入了新的类和关系，可能增加了系统的复杂性。在一些简单的情况下，使用组合模式可能会显得过于繁琐。
四、应用场景
4.1 生活场景
古代皇帝：皇帝治理国家不可能具体到某一个人，所以设置了很多机构，比如三省六部，这些机构下面又有很多小的组织，它们共同治理这个国家。
公司：一个公司下面有很多小部门，每个部门下面又分好几个组，有可能再细点每个组又分为职业不同的人（前端、测试、开发、运维）。
文件：比如C盘、D盘下面有很多文件夹，文件夹里面又有很多文件或文件夹。
4.2 java场景
HashMap：putAll()传入的是Map对象，Map就是一个组件，而HashMap就是一个组合节点，HashMap中的Node节点就是叶子节点。同理，ArrayList对象也有addAll()方法。
Java AWT和SWING：对于Button和Checkbox是叶子节点，Container是组合节点。
五、代码实现
下面以算数表达式为例，解释一下组合模式。我们可以把算数表达式看作是一个树状结构，由操作符和操作数组成。

组件（Component）：Expression
叶子节点（Leaf）：AddOperator、MulOperator、Number
组合节点（Composite）：Operator

[实验任务一]：组合模式

用透明组合模式实现教材中的“文件夹浏览”这个例子。

实例代码如下
//AbstractFile.java
public abstract class AbstractFile
{
    public abstract void add(AbstractFile element);
    public abstract void remove(AbstractFile element);
    public abstract void display();
}
 
 
public class Client
{
    public static void main(String a[])
    {
        AbstractFile obj1,obj2,obj3,obj4;
        Folder plate1,plate2,plate3;
        obj1=new ImageFile("a.jpg");
        obj2=new TextFile("b.txt");
        plate1=new Folder("Image_Text");
        plate1.add(obj1);
        plate1.add(obj2);
 
        obj3=new VideoFile("c.mp4");
        plate2=new Folder("Image_Video");
        plate2.add(obj1);
        plate2.add(obj3);
 
        obj4=new ImageFile("d.jpg");
        plate3=new Folder("Image_Text_Video_Folder");
        plate3.add(plate1);
        plate3.add(plate2);
        plate3.add(obj4);
 
        plate3.display();
 
    }
}
 
import java.util.*;
 
public class Folder extends AbstractFile
{
    private String fileName;
    private ArrayList<AbstractFile> fileList=new ArrayList();
    public Folder(String filename)
    {
        this.fileName=new String();
        this.fileName=filename;
    }
    public void add(AbstractFile element)
    {
        fileList.add(element);
        System.out.println("add Folder");
    }
    public void remove(AbstractFile element)
    {
        fileList.remove(element);
        System.out.println("remove Folder");
    }
    public void display()
    {
        System.out.println(fileName);
        for(Object object:fileList)
        {
            ((AbstractFile)object).display();
        }
        System.out.println("****Folder display****");
    }
}
 
public class ImageFile extends AbstractFile
{
    private String fileName;
    public ImageFile(String filename)
    {
        this.fileName=new String();
        this.fileName=filename;
    }
    public void add(AbstractFile element)
    {
        System.out.println("add ImageFile");
    }
    public void remove(AbstractFile element)
    {
        System.out.println("remove ImageFile");
    }
    public void display()
    {
        System.out.print(fileName);
        System.out.println(" ImageFile");
    }
}
 
public class TextFile extends AbstractFile
{
    private String fileName;
    public TextFile(String filename)
    {
        this.fileName=new String();
        this.fileName=filename;
    }
    public void add(AbstractFile element)
    {
        System.out.println("add TextFile");
    }
    public void remove(AbstractFile element)
    {
        System.out.println("remove TextFile");
    }
    public void display()
    {
        System.out.print(fileName);
        System.out.println(" TextFile");
    }
}
 
public class VideoFile extends AbstractFile
{
    private String fileName;
    public VideoFile(String filename)
    {
        this.fileName=new String();
        this.fileName=filename;
    }
    public void add(AbstractFile element)
    {
        System.out.println("add VideoFile");
    }
    public void remove(AbstractFile element)
    {
        System.out.println("remove VideoFile");
    }
    public void display()
    {
        System.out.print(fileName);
        System.out.println(" VideoFile");
    }
}

posted @ 2023-11-09 09:00 哈哈哈老先生阅读(9) 评论(0) 编辑收藏举报

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