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Java設(shè)計(jì)模式中組合模式應(yīng)用詳解

更新時(shí)間：2022年11月25日 11:35:08 作者：lpf_wei

組合模式，又叫部分整體模式，它創(chuàng)建了對(duì)象組的數(shù)據(jù)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)象的訪問(wèn)具有一致性。本文將通過(guò)示例為大家詳細(xì)介紹一下組合模式，需要的可以參考一下

在軟件開(kāi)發(fā)中也是這樣，例如，文件系統(tǒng)中的文件與文件夾、窗體程序中的簡(jiǎn)單控件與容器控件等。對(duì)這些簡(jiǎn)單對(duì)象與復(fù)合對(duì)象的處理，如果用組合模式來(lái)實(shí)現(xiàn)會(huì)很方便。

1.組合設(shè)計(jì)模式定義

組合（Composite Pattern）設(shè)計(jì)模式的定義：有時(shí)又叫作整體-部分（Part-Whole）模式，它是一種將對(duì)象組合成樹(shù)狀的層次結(jié)構(gòu)的模式，用來(lái)表示“整體-部分”的關(guān)系，使用戶對(duì)單個(gè)對(duì)象和組合對(duì)象具有一致的訪問(wèn)性。

組合模式一般用來(lái)描述整體與部分的關(guān)系，它將對(duì)象組織到樹(shù)形結(jié)構(gòu)中，頂層的節(jié)點(diǎn)被稱為根節(jié)點(diǎn)，根節(jié)點(diǎn)下面可以包含樹(shù)枝節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)，樹(shù)枝節(jié)點(diǎn)下面又可以包含樹(shù)枝節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)。

2.組合設(shè)計(jì)模式的優(yōu)點(diǎn)與不足

組合模式的主要優(yōu)點(diǎn)有：

組合模式使得客戶端代碼可以一致地處理單個(gè)對(duì)象和組合對(duì)象，無(wú)須關(guān)心自己處理的是單個(gè)對(duì)象，還是組合對(duì)象，這簡(jiǎn)化了客戶端代碼；
更容易在組合體內(nèi)加入新的對(duì)象，客戶端不會(huì)因?yàn)榧尤肓诵碌膶?duì)象而更改源代碼，滿足“開(kāi)閉原則”；

其主要不足是：

設(shè)計(jì)較復(fù)雜，客戶端需要花更多時(shí)間理清類之間的層次關(guān)系；
不容易限制容器中的構(gòu)件；
不容易用繼承的方法來(lái)增加構(gòu)件的新功能；

3.組合模式的實(shí)現(xiàn)思路

組合模式包含以下主要角色：

抽象構(gòu)件（Component）角色：它的主要作用是為樹(shù)葉構(gòu)件和樹(shù)枝構(gòu)件聲明公共接口，并實(shí)現(xiàn)它們的默認(rèn)行為。在透明式的組合模式中抽象構(gòu)件還聲明訪問(wèn)和管理子類的接口；在安全式的組合模式中不聲明訪問(wèn)和管理子類的接口，管理工作由樹(shù)枝構(gòu)件完成。（總的抽象類或接口，定義一些通用的方法，比如新增、刪除）
樹(shù)葉構(gòu)件（Leaf）角色：是組合中的葉節(jié)點(diǎn)對(duì)象，它沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)，用于繼承或?qū)崿F(xiàn)抽象構(gòu)件。
樹(shù)枝構(gòu)件（Composite）角色 / 中間構(gòu)件：是組合中的分支節(jié)點(diǎn)對(duì)象，它有子節(jié)點(diǎn)，用于繼承和實(shí)現(xiàn)抽象構(gòu)件。它的主要作用是存儲(chǔ)和管理子部件，通常包含 Add()、Remove()、GetChild() 等方法。

4.組合設(shè)計(jì)模式代碼示例

場(chǎng)景介紹：將地區(qū)區(qū)域分級(jí)表示，使用其他的方式很難將層次結(jié)構(gòu)表達(dá)清楚，使用組合設(shè)計(jì)模式就非常方便。

public abstract class Node {
    private String name;
    public Node(String name){
        this.name = name;
    }
    /**
     * 獲取子節(jié)點(diǎn)
     * @return
     */
    public abstract List<Node> getChildren();
    public String getName() {
        return name;
    }
}
/**
 * 葉子節(jié)點(diǎn)
 */
public class LeafNode extends Node{
    public LeafNode(String name) {
        super(name);
    }
    @Override
    public List<Node> getChildren() {
        return null;
    }
}
/**
 * 區(qū)節(jié)點(diǎn)
 */
public class DistrictNode extends Node{
    private List<Node> children = new ArrayList<>();
    public DistrictNode(String name) {
        super(name);
    }
    @Override
    public List<Node> getChildren() {
        return children;
    }
    public void addChild(Node node){
        children.add(node);
    }
    public void delChild(int i){
        children.remove(i);
    }
}
 public static void main(String[] args) {
        //根目錄
        DistrictNode root = new DistrictNode("root");
        //一線目錄
        root.addChild(new DistrictNode("shang hai"));
        root.addChild(new DistrictNode("tian jin"));
        DistrictNode districtNode = new DistrictNode("bei jing");
        root.addChild(districtNode);
        //二級(jí)目錄
        districtNode.addChild(new DistrictNode("hai dian qu"));
        districtNode.addChild(new DistrictNode("xi cheng qu"));
        DistrictNode districtNode2 = new DistrictNode("chao yang qu");
        districtNode.addChild(districtNode2);
        //三級(jí)目錄
        districtNode2.addChild(new LeafNode("san li tun "));
        districtNode2.addChild(new LeafNode("guo mao"));
        System.out.println(JsonOutput.toJson(root));
    }

使用組合模式，很清晰的將分層的數(shù)據(jù)進(jìn)行組織，以后遇到類似這樣的數(shù)據(jù)，可以采用這個(gè)方式處理。