组合模式

组合(Composite)模式是一种对象的行为模式。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。

UML结构图

组合模式核心

Component ：组合中的对象声明接口，用于访问和管理Component子部件。
Leaf：单个/叶子对象，叶子结点没有子结点。
Composite：组合/容器对象，存储子部件和枝节点行为，实现与子部件有关操作，如增加(add)和删除(remove)等，list实现容器，容纳Component对象。

代码实现

抽象构建

 package com.lq.composite.v2;/*** @author lq* @PACKAGE_NAME: com.lq.composite.v2* @CLASS_NAME: Component* @date 2022/11/17 22:13* @Description:*/public abstract class Component {/*** 子组件对象的功能方法** @param preStr*/public abstract void operiation(String preStr);public void add(Component child) {// 缺省的实现，抛出异常，因为叶子对象没有这个功能，或子类未实现这个功能throw new UnsupportedOperationException("对象不支持此功能");}public void remove(Component child) {// 缺省的实现，抛出异常，因为叶子对象没有这个功能，或子类未实现这个功能throw new UnsupportedOperationException("对象不支持此功能");}public Component getChild(int index) {// 缺省的实现，抛出异常，因为叶子对象没有这个功能，或子类未实现这个功能throw new UnsupportedOperationException("对象不支持此功能");}}

Leaf节点

 package com.lq.composite.v2;/*** @author lq* @PACKAGE_NAME: com.lq.composite.v2* @CLASS_NAME: Leaf* @date 2022/11/17 22:14* @Description:  Leaf节点*/public class Leaf extends Component{private String name = "";public Leaf(String name) {this.name = name;}/*** 此处用于输出组件的树形结构*/@Overridepublic void operiation(String preStr) {System.out.println(preStr + "-" + name);}}

Composite容器

 package com.lq.composite.v2;import java.util.ArrayList;import java.util.List;/*** @author lq* @PACKAGE_NAME: com.lq.composite.v2* @CLASS_NAME: Composite* @date 2022/11/17 22:15* @Description:*/public class Composite extends Component {private String name = "";public Composite(String name) {this.name = name;}/*** 用来存储组合对象中包含的子组件对象*/private List<Component> childComponents = null;/*** 示意方法，此处用于输出组件的树形结构，通常在里面需要实现递归的调用*/@Overridepublic void operiation(String preStr) {// 先把自己输出System.out.println(preStr + "-" + name);// 如果还包含其他子组件，那么就输出这些子组件对象if (null != childComponents) {// 添加一个空格，表示向后缩进一个空格preStr += "   ";// 输出当前对象的子组件对象for (Component component : childComponents) {// 递归地进行子组件相应方法的调用，输出每个子组件对象component.operiation(preStr);}}}/*** 向组合对象中添加组件对象*/@Overridepublic void add(Component child) {// 延迟初始化if (null == childComponents) {childComponents = new ArrayList<Component>();}childComponents.add(child);}/*** 从组合对象中移除组件对象*/@Overridepublic void remove(Component child) {if (null != childComponents) {childComponents.remove(child);}}/*** 根据索引获取组合对象中对应的组件对象*/@Overridepublic Component getChild(int index) {if (null != childComponents) {if (index >= 0 && index < childComponents.size()) {return childComponents.get(index);}}return null;}}

测试

 package com.lq.composite.v2;import com.lq.composite.BranchNode;import com.lq.composite.LeafNode;import com.lq.composite.Node;/*** @author lq* @PACKAGE_NAME: com.lq.composite.v2* @CLASS_NAME: Main* @date 2022/11/17 22:17* @Description:*/public class Main {public static void main(String[] args) {// 定义多个Composite组合对象Component root = new Composite("root");Component c1 = new Composite("A");Component c2 = new Composite("B");Component c3 = new Composite("CCC");// 定义多个Leaf叶子对象Component leaf1 = new Leaf("AA");Component leaf2 = new Leaf("BB");Component leaf3 = new Leaf("CC");Component leaf4 = new Leaf("AAA");Component leaf5 = new Leaf("BBB");Component leaf6 = new Leaf("C");Component leaf7 = new Leaf("AAAA");Component leaf8 = new Leaf("BBBB");// 组合成为树形的对象结构root.add(c1);root.add(c2);root.add(leaf6);c1.add(leaf1);c1.add(leaf2);c1.add(leaf3);c2.add(leaf4);c2.add(leaf5);c2.add(c3);c3.add(leaf7);c3.add(leaf8);// 调用根对象的输出功能输出整棵树root.operiation("");}}

结果

 -root-A-AA-BB-CC-B-AAA-BBB-CCC-AAAA-BBBB-C

总结

优点

统一了组合对象和叶子对象。
简化了客户端调用，无须区分操作的是组合对象还是叶子对象。
更容易扩展，有了Component的约束，新定义的Composite或Leaf子类能够很容易地与已有的结构一起工作。使用组合模式的缺点：

缺点

其叶子和树枝的声明都是实现类，而不是接口，违反了依赖倒转原则

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Composite（组合模式）

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组合模式

UML结构图

组合模式核心

代码实现

总结

优点

缺点

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