设计模式之组合模式（11）-优快云博客

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1 组合模式

概念

组合模式（Composite Pattern），又叫部分整体模式，它创建了对象组的树形结构，将对象组合成树状结构以表示“整体-部分”的层次关系。
组合模式对单个对象（即叶子对象）和组合对象（即容器对象）的使用具有一致性，组合模式又可以称为“整体—部分”(Part-Whole)模式，它是一种对象结构型模式。
Component（抽象构件）- OrganizationComponent：它可以是接口或抽象类，为叶子构件和容器构件对象声明接口，在该角色中可以包含所有子类共有行为的声明和实现。在抽象构件中定义了访问及管理它的子构件的方法，如增加子构件、删除子构件、获取子构件等。
Leaf（叶子构件）- Department ：它在组合结构中表示叶子节点对象，叶子节点没有子节点，它实现了在抽象构件中定义的行为。对于那些访问及管理子构件的方法，可以通过异常等方式进行处理。
Composite（容器构件）- University 、College ：它在组合结构中表示容器节点对象，容器节点包含子节点，其子节点可以是叶子节点，也可以是容器节点，它提供一个集合用于存储子节点，实现了在抽象构件中定义的行为，包括那些访问及管理子构件的方法，在其业务方法中可以递归调用其子节点的业务方法。

应用场景

在具有整体和部分的层次结构中，希望通过一种方式忽略整体与部分的差异，客户端可以一致地对待它们。
在一个使用面向对象语言开发的系统中需要处理一个树形结构。
在一个系统中能够分离出叶子对象和容器对象，而且它们的类型不固定，需要增加一些新的类型。

优缺点

优点

简化客户端操作。客户端只需要面对一致的对象而不用考虑整体部分或者节点叶子的问题。
具有较强的扩展性。当我们要更改组合对象时，我们只需要调整内部的层次关系，客户端不用做出任何改动。
方便创建出复杂的层次结构。客户端不用理会组合里面的组成细节，容易添加节点或者叶子从而创建出复杂的树形结构。
需要遍历组织机构，或者处理的对象具有树形结构时, 非常适合使用组合模式。

缺点

在增加新构件时很难对容器中的构件类型进行限制。有时候我们希望一个容器中只能有某些特定类型的对象，例如在某个文件夹中只能包含文本文件，使用组合模式时，不能依赖类型系统来施加这些约束，因为它们都来自于相同的抽象层，在这种情况下，必须通过在运行时进行类型检查来实现，这个实现过程较为复杂。

2 需求案例

抽象构件

public abstract class OrganizationComponent {

	private String name; // 名字
	private String des; // 说明
	
	protected  void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
		//默认实现
		throw new UnsupportedOperationException();
	}
	
	protected  void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
		//默认实现
		throw new UnsupportedOperationException();
	}

	//构造器
	public OrganizationComponent(String name, String des) {
		super();
		this.name = name;
		this.des = des;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public String getDes() {
		return des;
	}

	public void setDes(String des) {
		this.des = des;
	}
	
	//方法print, 做成抽象的, 子类都需要实现
	protected abstract void print();
}

容器构件

//University 就是 Composite , 可以管理College
public class University extends OrganizationComponent {

	List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<OrganizationComponent>();

	// 构造器
	public University(String name, String des) {
		super(name, des);
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}

	// 重写add
	@Override
	protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
		// TODO Auto-generated method stub
		organizationComponents.add(organizationComponent);
	}

	// 重写remove
	@Override
	protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
		// TODO Auto-generated method stub
		organizationComponents.remove(organizationComponent);
	}

	@Override
	public String getName() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return super.getName();
	}

	@Override
	public String getDes() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return super.getDes();
	}

	// print方法，就是输出University 包含的学院
	@Override
	protected void print() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("--------------" + getName() + "--------------");
		//遍历 organizationComponents 
		for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) {
			organizationComponent.print();
		}
	}

}

public class College extends OrganizationComponent {

	//List 中 存放的Department
	List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<OrganizationComponent>();

	// 构造器
	public College(String name, String des) {
		super(name, des);
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}

	// 重写add
	@Override
	protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//  将来实际业务中，Colleage 的 add 和  University add 不一定完全一样
		organizationComponents.add(organizationComponent);
	}

	// 重写remove
	@Override
	protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
		// TODO Auto-generated method stub
		organizationComponents.remove(organizationComponent);
	}

	@Override
	public String getName() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return super.getName();
	}

	@Override
	public String getDes() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return super.getDes();
	}

	// print方法，就是输出University 包含的学院
	@Override
	protected void print() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("--------------" + getName() + "--------------");
		//遍历 organizationComponents 
		for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) {
			organizationComponent.print();
		}
	}
}

叶子构件

public class Department extends OrganizationComponent {
	//没有集合	
	public Department(String name, String des) {
		super(name, des);
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}

	//add , remove 就不用写了，因为他是叶子节点
	
	@Override
	public String getName() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return super.getName();
	}
	
	@Override
	public String getDes() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return super.getDes();
	}
	
	@Override
	protected void print() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(getName());
	}
}

调用

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		
		//从大到小创建对象 学校
		OrganizationComponent university = new University("清华大学", " 中国顶级大学 ");
		
		//创建 学院
		OrganizationComponent computerCollege = new College("计算机学院", " 计算机学院 ");
		OrganizationComponent infoEngineercollege = new College("信息工程学院", " 信息工程学院 ");
		
		
		//创建各个学院下面的系(专业)
		computerCollege.add(new Department("软件工程", " 软件工程不错 "));
		computerCollege.add(new Department("网络工程", " 网络工程不错 "));
		computerCollege.add(new Department("计算机科学与技术", " 计算机科学与技术是老牌的专业 "));
		
		//
		infoEngineercollege.add(new Department("通信工程", " 通信工程不好学 "));
		infoEngineercollege.add(new Department("信息工程", " 信息工程好学 "));
		
		//将学院加入到 学校
		university.add(computerCollege);
		university.add(infoEngineercollege);
		
		university.print();
		infoEngineercollege.print();
	}
}