组合模式 Composite

组合模式Composite

　　组合模式有时候又叫做部分-整体模式，它使我们在树形结构的问题中，模糊了简单元素和复杂元素的概念，客户程序可以像处理简单元素一样来处理复杂元素，从而使得客户与复杂元素的内部结构解耦。

组合模式的意图

　　将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。

　　Composite模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

 

组合模式（Composite）的组成

1.Component 抽象构件接口

　　为组合的对象声明接口。

　　在某些情况下实现从此接口派生出的所有类共有的默认行为。

　　定义一个接口可以访问及管理它的多个子部件。

2.Leaf 叶部件

　　在组合中表示叶节点对象，叶节点没有子节点。

　　定义组合中接口对象的行为。

3.Composite 组合类

　　定义有子节点（子部件）的部件的行为。

　　存储子节点（子部件）。

　　在Component接口中实现与子部件相关的操作。

4.Client 客户端

　　通过Component接口控制组合部件的对象。

在JUnit中的应用

　　JUnit中的测试套件Suite是一个复杂元素，但是对于用户来说，TestCase和TestSuite在使用时无需进行区分，这就是应用了组合模式。

组合模式的实现

　　组合模式有两种实现方式：

　　1.将管理子元素的方法定义在Composite中。

　　2．将管理子元素的方法定义在Component接口中。这样Leaf类就要对这些方法空实现。

组合模式的第一种实现

package com.meng.designpattern.composite;

//接口：复杂对象和简单对象都实现这个接口，所以外部调用时可相同看待
public interface Component
{
    public void doSomething();

}

　　叶子节点：

package com.meng.designpattern.composite;

public class Leaf implements Component
{

    @Override
    public void doSomething()
    {
        System.out.println("执行方法 -- in Leaf: " + this.toString());

    }

}

　　复杂节点：

package com.meng.designpattern.composite;

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

public class Composite implements Component
{
    // List的类型是接口类型Component，这样就既可以放Leaf，又可以放Composite
    private List<Component> list = new ArrayList<Component>();

    public void add(Component component)
    {
        list.add(component);
    }

    public void remove(Component component)
    {
        list.remove(component);
    }

    public List<Component> getAll()
    {
        return this.list;
    }

    @Override
    public void doSomething()
    {
        for (Component component : list)
        {
            // 如果是叶子，直接执行
            // 如果是复合的，则继续遍历其中包含的list
            component.doSomething();
        }

    }

}

　　运用：

package com.meng.designpattern.composite;

public class Client
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Component leaf1 = new Leaf();
        Component leaf2 = new Leaf();

        Composite composite1 = new Composite();
        composite1.add(leaf1);
        composite1.add(leaf2);

        Component leaf3 = new Leaf();
        Component leaf4 = new Leaf();

        Composite composite2 = new Composite();
        composite2.add(composite1);
        composite2.add(leaf3);
        composite2.add(leaf4);

        // Composite和Leaf执行起来无差别：
        composite2.doSomething();
        leaf4.doSomething();
    }

}

组合模式的第二种实现

 　　将接口如下定义：

package com.meng.designpattern.composite2;

import java.util.List;

//这样外部接口可以全是Component
public interface Component
{
    public void doSomething();

    public void add(Component component);

    public void remove(Component component);

    public List<Component> getAll();

}

　　复合节点的定义如前：

package com.meng.designpattern.composite2;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Composite implements Component
{
    private List<Component> list = new ArrayList<Component>();

    @Override
    public void doSomething()
    {
        for (Component component : list)
        {
            component.doSomething();
        }

    }

    @Override
    public void add(Component component)
    {
        list.add(component);

    }

    @Override
    public void remove(Component component)
    {
        list.remove(component);

    }

    @Override
    public List<Component> getAll()
    {
        return this.list;
    }

}

　　但是叶子节点比前面复杂，需要实现接口的全部方法，提供一些空实现：

package com.meng.designpattern.composite2;

import java.util.List;

public class Leaf implements Component
{

    @Override
    public void doSomething()
    {
        System.out.println("执行方法 -- in Leaf: " + this.toString());

    }

    // 都是空实现
    @Override
    public void add(Component component)
    {

    }

    @Override
    public void remove(Component component)
    {

    }

    @Override
    public List<Component> getAll()
    {
        return null;
    }

}

　　客户端调用代码类似，不再重复。这里要注意用第二种实现方法实现时，客户端调用时所有的引用类型都可以用接口类型，因为接口中包含了所有要调用的方法。

参考资料

　　圣思园张龙老师视频教程。