Java結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式之組合模式Composite Pattern詳解
概述
組合模式(Composite Pattern),又叫部分整體模式,它創(chuàng)建了對(duì)象組的樹形結(jié)構(gòu),將對(duì)象組合成樹狀結(jié)構(gòu)以表示“整體-部分”的層次關(guān)系。組合模式依據(jù)樹形結(jié)構(gòu)來(lái)組合對(duì)象,用來(lái)表示部分以及整體層次。
這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于結(jié)構(gòu)型模式。
組合模式使得用戶對(duì)單個(gè)對(duì)象和組合對(duì)象的訪問具有一致性,即:組合能讓客戶以一致的方式處理個(gè)別對(duì)象以及組合對(duì)象。
三大組件
Component :這是組合中對(duì)象聲明接口,在適當(dāng)情況下,實(shí)現(xiàn)所有類共有的接口默認(rèn)行為,用于訪問和管理Component 子部件, Component 可以是抽象類或者接口
Leaf : 在組合中表示葉子節(jié)點(diǎn),葉子節(jié)點(diǎn)沒有子節(jié)點(diǎn),其定義組合內(nèi)元素的行為。
Composite :非葉子節(jié)點(diǎn), 用于存儲(chǔ)子部件, 在Component 接口中實(shí)現(xiàn)子部件的相關(guān)操作,比如增加(add),刪除,但是可能沒有子結(jié)點(diǎn)(組件元素)行為。
應(yīng)用案例
編寫程序展示一個(gè)學(xué)校院系結(jié)構(gòu):需求是這樣,要在一個(gè)頁(yè)面中展示出學(xué)校的院系組成,一個(gè)學(xué)校有多個(gè)學(xué)院,一個(gè)學(xué)院有多個(gè)系。
傳統(tǒng)方案可能按照 學(xué)校-學(xué)院-系別處理。將學(xué)院看做是學(xué)校的子類,系是學(xué)院的子類,這樣實(shí)際上是站在組織大小來(lái)進(jìn)行分層次的。實(shí)際上我們的要求是:在一個(gè)頁(yè)面中展示出學(xué)校的院系組成,一個(gè)學(xué)校有多個(gè)學(xué)院,一個(gè)學(xué)院有多個(gè)系, 因此這種方案,不能很好實(shí)現(xiàn)的管理的操作,比如對(duì)學(xué)院、系的添加,刪除,遍歷等
解決方案:把學(xué)校、院、系都看做是組織結(jié)構(gòu),他們之間沒有繼承的關(guān)系,而是一個(gè)樹形結(jié)構(gòu),可以更好的實(shí)現(xiàn)管理操作 => 組合模式。
頂層組件OrganizationComponent
public abstract class OrganizationComponent { private String name; // 名字 private String des; // 說(shuō)明 protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) { //默認(rèn)實(shí)現(xiàn) throw new UnsupportedOperationException(); } protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) { //默認(rèn)實(shí)現(xiàn) throw new UnsupportedOperationException(); } //構(gòu)造器 public OrganizationComponent(String name, String des) { super(); this.name = name; this.des = des; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getDes() { return des; public void setDes(String des) { this.des = des; } //方法print, 做成抽象的, 子類都需要實(shí)現(xiàn) protected abstract void print(); }
Composite組件
//University 就是 Composite , 可以管理College public class University extends OrganizationComponent { List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<OrganizationComponent>(); // 構(gòu)造器 public University(String name, String des) { super(name, des); } // 重寫add @Override protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) { organizationComponents.add(organizationComponent); } // 重寫remove @Override protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) { organizationComponents.remove(organizationComponent); } @Override public String getName() { return super.getName(); } @Override public String getDes() { return super.getDes(); } // print方法,就是輸出University 包含的學(xué)院 @Override protected void print() { System.out.println("--------------" + getName() + "--------------"); //遍歷 organizationComponents for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) { organizationComponent.print(); } } } // 可以管理Department public class College extends OrganizationComponent { //List 中 存放的Department List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<OrganizationComponent>(); // 構(gòu)造器 public College(String name, String des) { super(name, des); } // 重寫add @Override protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) { // 將來(lái)實(shí)際業(yè)務(wù)中,Colleage 的 add 和 University add 不一定完全一樣 organizationComponents.add(organizationComponent); } // 重寫remove @Override protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) { organizationComponents.remove(organizationComponent); } @Override public String getName() { return super.getName(); } @Override public String getDes() { return super.getDes(); } // print方法,就是輸出University 包含的學(xué)院 @Override protected void print() { System.out.println("--------------" + getName() + "--------------"); //遍歷 organizationComponents for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) { organizationComponent.print(); } } }
葉子節(jié)點(diǎn)
public class Department extends OrganizationComponent { //沒有集合 public Department(String name, String des) { super(name, des); } //add , remove 就不用寫了,因?yàn)樗侨~子節(jié)點(diǎn) @Override public String getName() { return super.getName(); } @Override public String getDes() { return super.getDes(); } @Override protected void print() { System.out.println(getName()); } }
客戶端測(cè)試
public class Client { public static void main(String[] args) { //從大到小創(chuàng)建對(duì)象 學(xué)校 OrganizationComponent university = new University("清華大學(xué)", " 中國(guó)頂級(jí)大學(xué) "); //創(chuàng)建 學(xué)院 OrganizationComponent computerCollege = new College("計(jì)算機(jī)學(xué)院", " 計(jì)算機(jī)學(xué)院 "); OrganizationComponent infoEngineercollege = new College("信息工程學(xué)院", " 信息工程學(xué)院 "); //創(chuàng)建各個(gè)學(xué)院下面的系(專業(yè)) computerCollege.add(new Department("軟件工程", " 軟件工程不錯(cuò) ")); computerCollege.add(new Department("網(wǎng)絡(luò)工程", " 網(wǎng)絡(luò)工程不錯(cuò) ")); computerCollege.add(new Department("計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)", " 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是老牌的專業(yè) ")); infoEngineercollege.add(new Department("通信工程", " 通信工程不好學(xué) ")); infoEngineercollege.add(new Department("信息工程", " 信息工程好學(xué) ")); //將學(xué)院加入到 學(xué)校 university.add(computerCollege); university.add(infoEngineercollege); //university.print(); infoEngineercollege.print(); } }
UML類圖
總結(jié)
組合模式可以簡(jiǎn)化客戶端操作??蛻舳酥恍枰鎸?duì)一致的對(duì)象而不用考慮整體部分或者節(jié)點(diǎn)葉子的問題。
具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性。當(dāng)我們要更改組合對(duì)象時(shí),我們只需要調(diào)整內(nèi)部的層次關(guān)系,客戶端不用做出任何改動(dòng)。
方便創(chuàng)建出復(fù)雜的層次結(jié)構(gòu)。客戶端不用理會(huì)組合里面的組成細(xì)節(jié),容易添加節(jié)點(diǎn)或者葉子從而創(chuàng)建出復(fù)雜的樹形結(jié)構(gòu)。
需要遍歷組織機(jī)構(gòu),或者處理的對(duì)象具有樹形結(jié)構(gòu)時(shí), 非常適合使用組合模式.
要求較高的抽象性,如果節(jié)點(diǎn)和葉子有很多差異性的話,比如很多方法和屬性都不一樣,不適合使用組合模式。
Java 的集合類-HashMap 就使用了組合模式。
到此這篇關(guān)于Java結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式之組合模式Composite Pattern詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java Composite Pattern內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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