设计模式 —— 组合模式

组合模式

组合模式允许你将对象组合成树形结构来表现”部分-整体“的层次结构，使得客户以一致的方式处理单个对象以及对象的组合。
组合模式实现的最关键的地方是——简单对象和复合对象必须实现相同的接口。这就是组合模式能够将组合对象和简单对象进行一致处理的原因。

组合部件（Component）：它是一个抽象角色，为要组合的对象提供统一的接口。
叶子（Leaf）：在组合中表示子节点对象，叶子节点不能有子节点。
合成部件（Composite）：定义有枝节点的行为，用来存储部件，实现在Component接口中的有关操作，如增加（Add）和删除（Remove）。

案例：商品关系
源代码：安全模式

package org.zangyu.Composite;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;public class Composite {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stub//定义所有的组合对象Composite1 root=new Composite1("服装");Composite1 c1=new Composite1("男装");Composite1 c2=new Composite1("女装");//定义所有叶子节点Leaf l1=new Leaf("衬衣");Leaf l2=new Leaf("夹克");Leaf l3=new Leaf("裙子");Leaf l4=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(l1);c1.addLeaf(l2);c2.addLeaf(l3);c2.addLeaf(l4);root.printStruct(0);}}
class Leaf{//叶子节点private String name="";public Leaf(String name) {this.name=name;}public void printStruct(int d) {for(int i=0;i<d;i++) {System.out.print(" ");}System.out.println("-"+name);}
}
class Composite1{//容器节点private Collection<Composite1> childcomposite =new ArrayList<Composite1>();private Collection<Leaf>childleaf =new ArrayList<Leaf>();private String name="";public Composite1(String name) {super();this.name = name;}public void addComposite(Composite1 c) {this.childcomposite.add(c);}public void addLeaf(Leaf leaf) {this.childleaf.add(leaf);}public void printStruct(int d) {for(int i=0;i<d;i++) {System.out.print(" ");}System.out.println("+"+name);for(Leaf leaf:childleaf) {leaf.printStruct(d+2);}for(Composite1 c:childcomposite) {c.printStruct(d+2);}}
}

在容器和客户端内区分组合对象和叶子对象并区别对待，程序复杂对功能扩展也带来不便。
改进：抽象出来共同基类继承它产生叶子节点和容器节点。

源代码：透明模式

package org.zangyu.Composite;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;public class Composite2 {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stub//定义所有的组合对象Composite1 root=new Composite1("服装");Composite1 c1=new Composite1("男装");Composite1 c2=new Composite1("女装");//定义所有叶子节点Leaf l1=new Leaf("衬衣");Leaf l2=new Leaf("夹克");Leaf l3=new Leaf("裙子");Leaf l4=new Leaf("套装");//按照树的结构来组合组合对象和叶子对象root.Add(c1);root.Add(c2);c1.Add(l1);c1.Add(l2);c2.Add(l3);c2.Add(l4);root.printStruct(0);}}
abstract class Component{protected String name;public Component(String name) {super();this.name = name;}public abstract void Add(Component component);public abstract void Remove(Component component);public abstract void printStruct(int component);
}
class Leaf extends Component{//叶子节点public Leaf(String name) {super(name);}public void printStruct(int d) {for(int i=0;i<d;i++) {System.out.print(" ");}System.out.println("-"+name);}@Overridepublic void Add(Component component) {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("不能添加分支");}@Overridepublic void Remove(Component component) {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("不能删除分支");}
}
class Composite1 extends Component{//容器节点private Collection<Component> components =new ArrayList<Component>();public Composite1(String name) {super(name);}public void printStruct(int d) {for(int i=0;i<d;i++) {System.out.print(" ");}System.out.println("+"+name);for(Component s:components) {s.printStruct(d+2);}}@Overridepublic void Add(Component component) {// TODO Auto-generated method stubcomponents.add(component);}@Overridepublic void Remove(Component component) {// TODO Auto-generated method stubcomponents.remove(component);}
}

组合模式框架
源代码：透明方式

package org.zangyu.Composite;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;public class Composite3 {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stub//定义所有的组合对象Composite1 root=new Composite1("root");//树根，长出两个树叶LeafA和LeafBroot.Add(new Leaf("LeafA"));root.Add(new Leaf("LeafB"));//树根长出分支rootx,并有LeafAX和LeafBXComposite1 rootx=new Composite1("rootx");rootx.Add(new Leaf("LeafAX"));rootx.Add(new Leaf("LeafBX"));root.Add(rootx);//分支rootx长出分支rootxy,并有LeafAXY和LeafBXYComposite1 rootxy=new Composite1("rootxy");rootxy.Add(new Leaf("LeafAXY"));rootxy.Add(new Leaf("LeafBXY"));rootx.Add(rootxy);//树根，长出树叶LeafCroot.Add(new Leaf("LeafC"));root.printStruct(0);}}
abstract class Component{protected String name;public Component(String name) {super();this.name = name;}//增加删除树叶或树枝public abstract void Add(Component component);public abstract void Remove(Component component);public abstract void printStruct(int component);
}
class Leaf extends Component{//叶子节点public Leaf(String name) {super(name);}public void printStruct(int d) {for(int i=0;i<d;i++) {System.out.print(" ");}System.out.println("-"+name);}@Overridepublic void Add(Component component) {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("不能添加分支");}@Overridepublic void Remove(Component component) {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("不能删除分支");}
}
class Composite1 extends Component{//容器节点private Collection<Component> components =new ArrayList<Component>();public Composite1(String name) {super(name);}public void printStruct(int d) {//输出格式，缩进for(int i=0;i<d;i++) {System.out.print(" ");}System.out.println("+"+name);for(Component s:components) {s.printStruct(d+2);}}@Overridepublic void Add(Component component) {// TODO Auto-generated method stubcomponents.add(component);}@Overridepublic void Remove(Component component) {// TODO Auto-generated method stubcomponents.remove(component);}
}

1、组合模式的使用场景

当想表达对象的部分-整体的层次结构时。希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象时。2、优缺点

缺点：客户端需要花更多时间理清类之间的层次关系

优点：无需关系处理的单个对象，还是组合的对象容器，实现容器之间的解耦合。当有新部件时容易添加进来。

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