Java組合模式

組合模式(Composite Pattern)，又叫部分整體模式，是用于把一組相似的對(duì)象當(dāng)作一個(gè)單一的對(duì)象。組合模式依據(jù)樹(shù)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，它創(chuàng)建了對(duì)象組的樹(shù)形結(jié)構(gòu)。

這種模式創(chuàng)建了一個(gè)包含自己對(duì)象組的類。該類提供了修改相同對(duì)象組的方式。

我們通過(guò)下面的實(shí)例來(lái)演示組合模式的用法。實(shí)例演示了一個(gè)組織中員工的層次結(jié)構(gòu)。

介紹

意圖：將對(duì)象組合成樹(shù)形結(jié)構(gòu)以表示"部分-整體"的層次結(jié)構(gòu)。組合模式使得用戶對(duì)單個(gè)對(duì)象和組合對(duì)象的使用具有一致性。

主要解決：它在我們樹(shù)型結(jié)構(gòu)的問(wèn)題中，模糊了簡(jiǎn)單元素和復(fù)雜元素的概念，客戶程序可以像處理簡(jiǎn)單元素一樣來(lái)處理復(fù)雜元素，從而使得客戶程序與復(fù)雜元素的內(nèi)部結(jié)構(gòu)解耦。

何時(shí)使用：

⒈您想表示對(duì)象的部分-整體層次結(jié)構(gòu)(樹(shù)形結(jié)構(gòu))。

⒉您希望用戶忽略組合對(duì)象與單個(gè)對(duì)象的不同，用戶將統(tǒng)一地使用組合結(jié)構(gòu)中的所有對(duì)象。

如何解決：樹(shù)枝和葉子實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一接口，樹(shù)枝內(nèi)部組合該接口。

關(guān)鍵代碼：樹(shù)枝內(nèi)部組合該接口，并且含有內(nèi)部屬性 List，里面放 Component。

應(yīng)用實(shí)例：

⒈算術(shù)表達(dá)式包括操作數(shù)、操作符和另一個(gè)操作數(shù)，其中，另一個(gè)操作符也可以是操作數(shù)、操作符和另一個(gè)操作數(shù)。

⒉在 JAVA AWT 和 SWING 中，對(duì)于 Button 和 Checkbox 是樹(shù)葉，Container 是樹(shù)枝。

優(yōu)點(diǎn)：

⒈高層模塊調(diào)用簡(jiǎn)單。

⒉節(jié)點(diǎn)自由增加。

缺點(diǎn)：在使用組合模式時(shí)，其葉子和樹(shù)枝的聲明都是實(shí)現(xiàn)類，而不是接口，違反了依賴倒置原則。

使用場(chǎng)景：部分、整體場(chǎng)景，如樹(shù)形菜單，文件、文件夾的管理。

注意事項(xiàng)：定義時(shí)為具體類。

實(shí)現(xiàn)

我們有一個(gè)類 Employee，該類被當(dāng)作組合模型類。CompositePatternDemo，我們的演示類使用 Employee 類來(lái)添加部門(mén)層次結(jié)構(gòu)，并打印所有員工。

步驟 1

創(chuàng)建 Employee 類，該類帶有 Employee 對(duì)象的列表。

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

步驟 2

使用 Employee 類來(lái)創(chuàng)建和打印員工的層次結(jié)構(gòu)。

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);
 
      //打印該組織的所有員工
      System.out.println(CEO); 
      for (Employee headEmployee : CEO.getSubordinates()) {
         System.out.println(headEmployee);
         for (Employee employee : headEmployee.getSubordinates()) {
            System.out.println(employee);
         }
      }        
   }
}

步驟 3

執(zhí)行程序，輸出結(jié)果為：

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 ]