设计模式-组合模式

组合模式是一种结构型设计模式,组合模式将对象以树形结构组合在一起,每一个对象具有相同的属性和方法.组合模式允许客户用统一的方式处理单个对象.

组合模式的特点:

表示树形结构.可以非常方便描述对象部分-整体层次结构.
利用对象多态性统一对待组合对象和单个对象.在组合模式中,使用者将统一地使用组合结构中的所有对象,而不用关心它究竟是组合对象还是单个对象.

组合模式中每个对象内部结构都应该相同.具体实现内容可以不同._使用者不需要知道当前对象是具体结构是什么,只知道它具备几个固定的方法和属性,直接调用它就行.

在Java语言中,实现组合模式的关键是Composite类和Leaf类必须继承自一个 Compenent抽象类.

代码实现

import java.util.ArrayList;
// 抽象构件
abstract class Component {
    public abstract void operation();
    public void add(Component c) {
	throw new UnsupportedOperationException();
    }
    public void remove(Component c) {
	throw new UnsupportedOperationException();
    }
    public Component getChild(int i) {
	throw new UnsupportedOperationException();
    }
}
//UnsupportedOperationException 是为了 Leaf 在继承之后不用重写该方法，因为这些方法是 Composite 对象需要重写的，而单个对象不需要。

// Leaf 类:
class ConcreteComponent1 extends Component {
    public void operation() {
	System.out.println("operation of concrete component 1 ");
    }
}

class ConcreteComponent2 extends Component {
    public void operation() {
	System.out.println("operation of concrete component 2 ");
    }
}

class ConcreteComponent3 extends Component {
    public void operation() {
	System.out.println("operation of concrete component 3 ");
    }
}


// 组合类：
class Composite extends Component {
    private ArrayList<Component> children;
    public Composite() {
	children = new ArrayList<Component>();
    }
    public void operation() {
	for(Component child: children) {
	    child.operation();
	}
    }

    public void add(Component c) {
	children.add(c);
    }

    public void remove(Component c) {
	children.remove(c);
    }

    public Component getChild(int i) {
	return children.get(i);
    }
}

// 客户端调用：
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
	Component c1 = new ConcreteComponent1();
	Component c2 = new ConcreteComponent2();
	Component c3 = new ConcreteComponent3();

	Component c = new Composite();
	c.add(c1);
	c.add(c2);
	c.add(c3);
	c.operation();

	c.remove(c2);
	c.operation();
    }
}

需要注意地方

组合模式不是父子关系.对象之间并不是父子关系
对Leaf对象的操作一致性.组合模式除了要求组合对象和叶对象拥有相同的接口之外,还有一个必要条件,就是对一组叶对象的操作必须具有一致性.
双向映射关系.一个叶对象只在一个组合对象下面,它不能存在多个组合对象中.
用职责链模式提高组合模式的性能.当树的结构比较复杂,节点数量很多的时候,可以借助职责链模式,建立组合对象和叶对象之间的联系.

组合模式适用场景

表示对象的部分-整体层次结构.组合模式可以方便的构造一棵树表示对象的部分-整体结构.组合模式中增加和删减树的节点非常方便.
使用者希望统一对待树中的所有对象.组合模式使使用者可以忽略组合对象和叶对象的区别.使用者在面对组合模式的时候,不同关系当前处理的是组合对象还是叶对象.

组合模式缺陷

组合模式会让系统中的每一个对象看起来都差不多,它们的区别只是在运行的时候才会显现出来,会使得代码难以理解.而且组合模式创建了太多的对象,这会增加系统的资源.

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代码实现

需要注意地方

组合模式适用场景

组合模式缺陷