设计模式之组合模式学习理解

组合模式（Composite Pattern），又叫部分整体模式，是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象。组合模式依据树形结构来组合对象，用来表示部分以及整体层次。这种类型的设计模式属于结构型模式，它创建了对象组的树形结构。

这种模式创建了一个包含自己对象组的类。该类提供了修改相同对象组的方式。

介绍

意图：将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

主要解决：它在我们树型结构的问题中，模糊了简单元素和复杂元素的概念，客户程序可以向处理简单元素一样来处理复杂元素，从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。

何时使用： 1、您想表示对象的部分-整体层次结构（树形结构）。 2、您希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象。

如何解决：树枝和叶子实现统一接口，树枝内部组合该接口。

关键代码：树枝内部组合该接口，并且含有内部属性 List，里面放 Component。

应用实例： 1、算术表达式包括操作数、操作符和另一个操作数，其中，另一个操作符也可以是操作树、操作符和另一个操作数。 2、在 JAVA AWT 和 SWING 中，对于 Button 和 Checkbox 是树叶，Container 是树枝。

优点： 1、高层模块调用简单。 2、节点自由增加。

缺点：在使用组合模式时，其叶子和树枝的声明都是实现类，而不是接口，违反了依赖倒置原则。

使用场景：部分、整体场景，如树形菜单，文件、文件夹的管理。

注意事项：定义时为具体类。

下面一个例子是从项目里面剥离出来的，

车载gps服务商可以用到组合模式
* 特点：
* 1.有层级关系
* 2.各级服务商都有相同的操作 为客户(假设是汽车租赁公司)安装车载gps终端，同一个客户，假设名字叫讯芯汽车租赁公司，它可能在宿迁有车子要安装gps，在扬州也有车子要安装gps，那他不管去到哪一级服务商那儿去安装，只要每安装完成一台gps终端，会自动计费到系统，最后再 统一缴费或者从预付费里扣除。

抽象服务商类

/**
 * 抽象服务商类
 * @author ko
 *
 */
public abstract class AbstractFacilitator {

    protected String name;
    protected String pwd;
    protected String address;
    
    protected List<AbstractFacilitator> subordinate;// 下级服务商集合

    public AbstractFacilitator(String name, String pwd, String address) {
        this.name = name;
        this.pwd = pwd;
        this.address = address;
        subordinate = new ArrayList<>();
    }
    
    /**
     * 每个服务商都有的业务操作（给客户安装gps终端）
     * @param cusName 客户名（汽车租赁公司名）
     * @param gpsNum 要安装的gps台数
     */
    public abstract void installGpsTerminal(String cusName,int gpsNum);
    
    // 增加
    public abstract void add(AbstractFacilitator f);
    
    // 删除
    public abstract void remove(AbstractFacilitator f);
    
    // 获取下属服务商集合(只是下一级，不是所有的下级，那样的话需要递归)
    public abstract List<AbstractFacilitator> getSubordinate();
    
}

车载gps服务商类

/**
 * 车载gps服务商
 * 特点：
 *         1.有层级关系
 *         2.各级服务商都有相同的操作 为客户(假设是汽车租赁公司)安装车载gps终端，同一个客户，假设名字叫讯芯汽车租赁公司，它可能在宿迁有车子
 *         要安装gps，在扬州也有车子要安装gps，那他不管去到哪一级服务商那儿去安装，只要每安装完成一台gps终端，会自动计费到系统，最后再
 *         统一缴费或者从预付费里扣除
 * @author ko
 *
 */
public class GpsFacilitator extends AbstractFacilitator {


    public GpsFacilitator(String name, String pwd, String address) {
        super(name, pwd, address);
    }

    @Override
    public void installGpsTerminal(String cusName, int gpsNum) {
        try {
            Thread.sleep((new Random().nextInt(5)+1)*100*gpsNum);// 模拟安装gps耗时
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("服务商 "+name+"为"+cusName+"安装了"+gpsNum+"台gps终端");
        double surplus = TollCharge.preDeposit.get(cusName).subtract(TollCharge.unitPrice.multiply(new BigDecimal(gpsNum))).doubleValue();
        System.out.println("本次扣费："+TollCharge.unitPrice.multiply(new BigDecimal(gpsNum)).doubleValue()+"元，"+cusName+"剩余："+surplus+"元");
        
        // 重置客户预存的钱
        TollCharge.preDeposit.put("xunxin", new BigDecimal(surplus));
    }

    @Override
    public void add(AbstractFacilitator f) {
        subordinate.add(f);
    }

    @Override
    public void remove(AbstractFacilitator f) {
        subordinate.remove(f);
    }

    @Override
    public List<AbstractFacilitator> getSubordinate() {
        return subordinate;
    }
    
    
    
}

收费管理类

/**
 * 收费管理
 * @author ko
 *
 */
public class TollCharge {

    public static final BigDecimal unitPrice = new BigDecimal(20);
    
    public static Map<String, BigDecimal> preDeposit = new HashMap<>();// 客户（汽车租赁公司）预存的钱
    
    static{
        preDeposit.put("xunxin", new BigDecimal(10000));// 讯芯预存的钱
        // 。。。。
    }
}

测试类

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 江苏总服务商
        GpsFacilitator jiangsu_gps = new GpsFacilitator("gps jiangsu", "123456", "Nanjing city of Jiangsu Province");
        // 宿迁分服务商
        GpsFacilitator suqian_gps = new GpsFacilitator("gps suqian", "123456", "Suqian city of Jiangsu Province");
        // 扬州分服务商
        GpsFacilitator yangzhou_gps = new GpsFacilitator("gps yangzhou", "123456", "Yangzhou city of Jiangsu Province");
        // 宿迁宿城分服务商
        GpsFacilitator sucheng_gps = new GpsFacilitator("gps sucheng", "123456", "Sucheng District of Jiangsu Province");
        // 宿迁宿豫分服务商
        GpsFacilitator suyu_gps = new GpsFacilitator("gps suyu", "123456", "Suyu District of Jiangsu Province");
        // 扬州高邮分服务商
        GpsFacilitator gaoyou_gps = new GpsFacilitator("gps gaoyou", "123456", "Gaoyou District of Jiangsu Province");
        // 扬州邗江分服务商
        GpsFacilitator hanjiang_gps = new GpsFacilitator("gps hanjiang", "123456", "Hanjiang District of Jiangsu Province");
        
        // 添加子服务商
        jiangsu_gps.add(suqian_gps);
        jiangsu_gps.add(yangzhou_gps);
        
        suqian_gps.add(sucheng_gps);
        suqian_gps.add(suyu_gps);
        yangzhou_gps.add(gaoyou_gps);
        yangzhou_gps.add(hanjiang_gps);
        
        jiangsu_gps.installGpsTerminal("xunxin", 33);// 江苏总服务商给讯芯安装33台gps终端
        suqian_gps.installGpsTerminal("xunxin", 25);// 宿迁分服务商给讯芯安装25台gps终端
        hanjiang_gps.installGpsTerminal("xunxin", 15);// 扬州邗江分服务商给讯芯安装15台gps终端
        
        System.out.println("江苏总服务商有下属服务商："+jiangsu_gps.getSubordinate().size()+"个");
        jiangsu_gps.remove(suqian_gps);// 移除宿迁分服务商
        System.out.println("江苏总服务商有下属服务商："+jiangsu_gps.getSubordinate().size()+"个");
    }
}

打印结果

服务商 gps jiangsu为xunxin安装了33台gps终端
本次扣费：660.0元，xunxin剩余：9340.0元
服务商 gps suqian为xunxin安装了25台gps终端
本次扣费：500.0元，xunxin剩余：8840.0元
服务商 gps hanjiang为xunxin安装了15台gps终端
本次扣费：300.0元，xunxin剩余：8540.0元
江苏总服务商有下属服务商：2个
江苏总服务商有下属服务商：1个