设计模式笔记九：组合模式

原文：http://www.runoob.com/design-pattern/
少许个人理解，如有错误请指出。欢迎一起讨论。

组合模式（Composite Pattern）
又叫部分整体模式，是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象。组合模式依据树形结构来组合对象，用来表示部分以及整体层次。这种类型的设计模式属于结构型模式，它创建了对象组的树形结构。
这种模式创建了一个包含自己对象组的类。该类提供了修改相同对象组的方式。
我们通过下面的实例来演示组合模式的用法。实例演示了一个组织中员工的层次结构。

意图：
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。

主要解决：
它在我们树型结构的问题中，模糊了简单元素和复杂元素的概念，客户程序可以向处理简单元素一样来处理复杂元素，从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。

何时使用：
1、您想表示对象的部分-整体层次结构（树形结构）。（层级结构）
2、您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。

如何解决：
树枝和叶子实现统一接口，树枝内部组合该接口。

关键代码：
树枝内部组合该接口，并且含有内部属性 List，里面放 Component。

应用实例：
1、算术表达式包括操作数、操作符和另一个操作数，其中，另一个操作符也可以是操作数、操作符和另一个操作数。（好抽象-。-）
2、在 JAVA AWT 和 SWING 中，对于 Button 和 Checkbox 是树叶，Container 是树枝。

优点：
1、高层模块调用简单。
2、节点自由增加。

缺点：
在使用组合模式时，其叶子和树枝的声明都是实现类，而不是接口，违反了依赖倒置原则。（依赖倒置原则：依赖接口编程）

使用场景：
部分、整体场景，如树形菜单，文件、文件夹的管理。

注意事项：
定义时为具体类。

代码实现
我们有一个类 Employee，该类被当作组合模型类。CompositePatternDemo，我们的演示类使用 Employee 类来添加部门层次结构，并打印所有员工。

组合模式的 UML 图

步骤 1
创建 Employee 类，该类带有 Employee 对象的列表。
Employee.java

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class Employee {private String name;private String dept;private int salary;private List<Employee> subordinates;//构造函数public Employee(String name,String dept, int sal) {this.name = name;this.dept = dept;this.salary = sal;subordinates = new ArrayList<Employee>();}public void add(Employee e) {subordinates.add(e);}public void remove(Employee e) {subordinates.remove(e);}public List<Employee> getSubordinates(){return subordinates;}public String toString(){return ("Employee :[ Name : "+ name +", dept : "+ dept + ", salary :"+ salary+" ]");}
}

步骤 2
使用 Employee 类来创建和打印员工的层次结构。
CompositePatternDemo.java

public class CompositePatternDemo {public static void main(String[] args) {Employee CEO = new Employee("John","CEO", 30000);Employee headSales = new Employee("Robert","Head Sales", 20000);Employee headMarketing = new Employee("Michel","Head Marketing", 20000);Employee clerk1 = new Employee("Laura","Marketing", 10000);Employee clerk2 = new Employee("Bob","Marketing", 10000);Employee salesExecutive1 = new Employee("Richard","Sales", 10000);Employee salesExecutive2 = new Employee("Rob","Sales", 10000);CEO.add(headSales);CEO.add(headMarketing);headSales.add(salesExecutive1);headSales.add(salesExecutive2);headMarketing.add(clerk1);headMarketing.add(clerk2);//打印该组织的所有员工System.out.println(CEO); for (Employee headEmployee : CEO.getSubordinates()) {System.out.println(headEmployee);for (Employee employee : headEmployee.getSubordinates()) {System.out.println(employee);}}     }
}

步骤 3
验证输出。

Employee :[ Name : John, dept : CEO, salary :30000 ]
Employee :[ Name : Robert, dept : Head Sales, salary :20000 ]
Employee :[ Name : Richard, dept : Sales, salary :10000 ]
Employee :[ Name : Rob, dept : Sales, salary :10000 ]
Employee :[ Name : Michel, dept : Head Marketing, salary :20000 ]
Employee :[ Name : Laura, dept : Marketing, salary :10000 ]
Employee :[ Name : Bob, dept : Marketing, salary :10000 ]

在上述例子中，employee既是树枝也是树叶，既是也是容器也是个体，个人觉得这个例子不容易明显区分容器和个体，搜一个容易理解和说明组合模式特性的例子。

以下摘自：
http://blog.csdn.net/xu__cg/article/details/53011258

组合模式适用场景
把部分和整体的关系用树形结构来表示，从而使客户端可以使用统一的方式对部分对象和整体对象进行管理。

组合模式结构

抽象构件(Conponent)角色：所有类的共有接口，定义了叶子和容器的共同点。
叶子(Leaf)构件角色:在组合中表示叶子结点对象，叶子节点无子节点。
容器(Composite)构件角色：有容器特征，可以用来存储子节点，在Component接口中实现与子节点有关操作，如增加(add)和删除 (remove)等。
组合模式结构图

组合模式工作流程分析
组合模式为处理树形结构提供了完美的解决方案，描述了如何将容器和叶子进行递归组合，使得用户在使用时可以一致性的对待容器和叶子。
当容器对象的指定方法被调用时，将遍历整个树形结构，寻找包含这个方法的成员，并调用执行。其中，使用递归调用机制对整个结构进行处理。

示例代码：
使用组合模式来完成简单的杀毒例子

1.抽象构件

public interface AbstractFile {void killVirus();//杀毒
}

2. 叶子构件

class ImageFile implements AbstractFile{private String name;public ImageFile(String name){this.name=name;}public void killVirus() {System.out.println("---对图像文件"+name+"杀毒");}}

class TextFile implements AbstractFile{private String name;public TextFile(String name){this.name=name;}public void killVirus() {System.out.println("---对文本文件"+name+"杀毒");}}

3.容器构件

 class Folder implements AbstractFile{private String name;private ArrayList<AbstractFile> list=new ArrayList<AbstractFile>();public Folder(String name){this.name=name;}public void add(AbstractFile file){list.add(file);}public void remove(AbstractFile file){list.remove(file);}public AbstractFile getChild(int index){return list.get(index);}public void killVirus() {System.out.println("---对文件夹"+name+"杀毒");for(AbstractFile file:list){file.killVirus();}}}

4.客户端

public class Client {public static void main(String[] args) {Folder f1;AbstractFile f2,f3;f1=new Folder("我的收藏");f2=new ImageFile("my.jpg");f3=new TextFile("my.txt");f1.add(f2);f1.add(f3);f1.killVirus();}}

5 验证结果：

//输出结果：
---对文件夹我的收藏杀毒
---对图像文件my.jpg杀毒
---对文本文件my.txt杀毒

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