树形结构在日常生活中是非常常见的,比如组织机构的这几,软件菜单的设计等,这些属性结构,他们的叶子节点和父节点在行为上基本是一致的。只是在父节点上可能又包含了子节点。这类应用在软件设计中,如果更好的来实现呢?这样我们就引出了下面对于组合模式的简单介绍:
组合模式(Composite)是整体与部分的关系,一个典型的应用就是树型结构,组合模式可以抽象出三种角色,分别为抽象构建角色(Component)、树枝构建角色(Composite)、树叶构建角色(Leaf).
抽象构件角色Component:它为组合中的对象声明接口,也可以为共有接口实现缺省行为。
树叶构件角色Leaf:在组合中表示叶节点对象——没有子节点,实现抽象构件角色声明的接口。
树枝构件角色Composite:在组合中表示分支节点对象——有子节点,实现抽象构件角色声明的接口;存储子部件。
下面简单的从原理图来理解这个组合模式:
![](https://box.kancloud.cn/2016-07-12_5784560995500.gif)
然后应用到了具体的实力,我简单的举例,比如现在我们的年级,在专业分流之前我们四个班级的,电气6、7、8、9班,然后通过一个Composite类对这四个班级的人数的统计,实例如下:
首先设计的是一个年级接口,定义了一个getCount方法获得这个年级所属班级的人数,从而达到一个一级一级节点的遍历,班级通过实现统一的接口,调用者对单一对象和组合对象的操作具有一致性。
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package com.designpattern.composite;
public interface Grade {
public int getCount();
}
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然后分别写了四个班级的代码:
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package com.designpattern.composite;
public class ElectricalClass6 implements Grade {
@Override
public int getCount() {
return 53;
}
}
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package com.designpattern.composite;
public class ElectricalClass7 implements Grade {
@Override
public int getCount() {
return 68;
}
}
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package com.designpattern.composite;
public class ElectricalClass8 implements Grade {
@Override
public int getCount() {
return 70;
}
}
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package com.designpattern.composite;
public class ElectricalClass9 implements Grade {
@Override
public int getCount() {
return 69;
}
}
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紧接着写了一个Composite类,也实现这个年级的接口,同时实现年级Grade接口里面声明所有的用来管理子类对象的方法,以达到对年级Grade接口的最大化。目的就是为了使客户看来在接口层次上树叶和分支没有区别,达到一个对于实现的透明度。
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package com.designpattern.composite;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Composite implements Grade {
private List list = new ArrayList();
public Composite add(Grade grade) {
list.add(grade);
return this;
}
public Grade getChild(int i) {
return (Grade) list.get(i);
}
@Override
public int getCount() {
int count = 0;
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Grade grade = (Grade) list.get(i);
count += grade.getCount();
}
return count;
}
public Composite remove(Grade grade) {
list.remove(grade);
return this;
}
}
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同时这里的add和romove方法返回this指针,这样袭用的dom4j的设计思想,操作的时候可以反复的中这个方法返回对象继续进行想要的操作,同时在这里的Composite类和Class*类实现的是统一接口,这样实现了功能的一致性,调用起来更显得方便,如下:
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composite.add(new ElectricalClass6()).add(new ElectricalClass7());
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最后通过客户端的调用体现了组合方法的实用性:
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package com.designpattern.composite;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Composite grade = new Composite();
ElectricalClass6 class6 = new ElectricalClass6();
ElectricalClass7 class7 = new ElectricalClass7();
ElectricalClass8 class8 = new ElectricalClass8();
ElectricalClass9 class9 = new ElectricalClass9();
grade.add(class6).add(class7);
System.out.println("电气6班和电气7班的人数:" + grade.getCount());
grade.add(class8);
System.out.println("电气6班和电气7班和电气8班的人数:" + grade.getCount());
grade.remove(class6);
System.out.println("电气7班和电气8班的人数:" + grade.getCount());
System.out.println("电气7班的人数:" + grade.getChild(0).getCount());
System.out.println("电气7班的人数:" + grade.remove(class8).getCount());
}
}
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输出结构测试:
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电气6班和电气7班的人数:121
电气6班和电气7班和电气8班的人数:191
电气7班和电气8班的人数:138
电气7班的人数:68
电气7班的人数:68
~~~
使用组合模式能够提供比使用集成关系更灵活的功能,并且可以灵活的组合子对象和父对象之间的关系,从而使客户端的调用简单,客户端可以一致的使用组合结构或其中单个对象,用户就不比关系自己处理的是单个对象还是整个组合结构,这样大大的减少了客户端的代码。
同时组合模式使得向集合添加新类型的组建变得容易,只要这些组建提供一个相似的变成接口即可,但这也是他的缺点,因为这种做法很难限制某个类。
- 前言
- 前言(目录、源码、资料)
- (一)简单工厂模式(SimpleFatory)
- (二)工厂方法模式(FactoryMethod)
- (三)抽象工厂模式(AbstractFactory)
- (四)创建者模式(Builder)
- (五)原型模式(Prototype)
- (六)单例模式(Singleton)
- (七)外观模式(Facade)
- (八)适配器模式(Adapter)
- (九)代理模式(Proxy)
- (十)装饰模式(Decorator)
- (十一)桥模式(birdge)
- (十二)组合模式(Composite)
- (十三)享元模式(Flyweight)
- (十四)模板方法模式(Template)
- (十五)观察者模式(Observer)
- (十六)状态模式(State)