15-组合模式

1.定义

Compose objects into tree structures to represent part-whole hierarchies.Composite lets clients treat individual objects and compositions of objects uniformly.（将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。）

---

2.类图

---

3.代码

/**
* 抽象构件
*/
public abstract class Component {
    //个体和整体都具有的共享
    public void doSomething(){
        //编写业务逻辑
    }
}

/**
* 树枝构件
*/
public class Composite extends Component {
    //构件容器
    private ArrayList<Component> componentArrayList = new ArrayList<Component>();
    //增加一个叶子构件或树枝构件
    public void add(Component component){
        this.componentArrayList.add(component);
    }
    //删除一个叶子构件或树枝构件
    public void remove(Component component){
        this.componentArrayList.remove(component);
    }
    //获得分支下的所有叶子构件和树枝构件
    public ArrayList<Component> getChildren(){
        return this.componentArrayList;
    }
}

/**
* 树叶构件
*/
public class Leaf extends Component {
    /*
    * 可以覆写父类方法
    * public void doSomething(){
    *
    * }
    */
}

/**
* 场景类
*/
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个根节点
        Composite root = new Composite();
        root.doSomething();
        //创建一个树枝构件
        Composite branch = new Composite();
        //创建一个叶子节点
        Leaf leaf = new Leaf();
        //建立整体
        root.add(branch);
        branch.add(leaf);
    }
    //通过递归遍历树
    public static void display(Composite root){
        for(Component c:root.getChildren()){
            if(c instanceof Leaf){ //叶子节点
                c.doSomething();
            }else{ //树枝节点
                display((Composite)c);
            }
        }
    }
}

---

4.优点

• 高层模块调用简单

一棵树形机构中的所有节点都是Component，局部和整体对调用者来说没有任何区别，也就是说，高层模块不必关心自己处理的是单个对象还是整个组合结构，简化了高层模块的代码。

• 节点自由增加

使用了组合模式后，我们可以看看，如果想增加一个树枝节点、树叶节点是不是都很容易，只要找到它的父节点就成，非常容易扩展，符合开闭原则，对以后的维护非常有利。

---

5.缺点

组合模式有一个非常明显的缺点，看到我们在场景类中的定义，提到树叶和树枝使用时的定义了吗？直接使用了实现类！这在面向接口编程上是很不恰当的，与依赖倒置原则冲突，读者在使用的时候要考虑清楚，它限制了你接口的影响范围。

---

6.使用场景

• 维护和展示部分-整体关系的场景，如树形菜单、文件和文件夹管理。
• 从一个整体中能够独立出部分模块或功能的场景。

---

7.注意事项

只要是树形结构，就要考虑使用组合模式，这个一定要记住，只要是要体现局部和整体的关系的时候，而且这种关系还可能比较深，考虑一下组合模式吧。

---

8.扩展

8.1 真实的组合模式
什么是真实的组合模式？就是你在实际项目中使用的组合模式，而不是仅仅依照书本上学习到的模式，它是“实践出真知”。

这张数据表定义了一个树形结构，我们要做的就是从数据库中把它读取出来，然后展现到前台上，用for循环加上递归就可以完成这个读取。用了数据库后，数据和逻辑已经在表中定义好了，我们直接读取放到树上就可以了。
这才是组合模式的真实引用，它依靠了关系数据库的非对象存储性能，非常方便地保存了一个树形结构。

8.2 透明的组合模式
组合模式有两种不同的实现：透明模式和安全模式，我们上面讲的就是安全模式，那透明模式是什么样子呢？透明模式的通用类图，如图所示。

/**
* 抽象构件
*/
public abstract class Component {
    //个体和整体都具有的共享
    public void doSomething(){
        //编写业务逻辑
    }
    //增加一个叶子构件或树枝构件
    public abstract void add(Component component);
    //删除一个叶子构件或树枝构件
    public abstract void remove(Component component);
    //获得分支下的所有叶子构件和树枝构件
    public abstract ArrayList<Component> getChildren();
}

/**
* 树叶节点
*/
public class Leaf extends Component {
    @Deprecated
    public void add(Component component) throws UnsupportedOperationException{
        //空实现,直接抛弃一个"不支持请求"异常
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
    @Deprecated
    public void remove(Component component)throws UnsupportedOperationException{
        //空实现
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
    @Deprecated
    public ArrayList<Component> getChildren()throws UnsupportedOperationException{
        //空实现
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
}

/**
* 树结构遍历
*/
public class Client {
    //通过递归遍历树
    public static void display(Component root){
        for(Component c:root.getChildren()){
            if(c instanceof Leaf){ //叶子节点
                c.doSomething();
            }else{ //树枝节点
                display(c);
            }
        }
    }
}

8.3 组合模式的遍历

/**
* 抽象构件
*/
public abstract class Corp {
    //公司每个人都有名称
    private String name = "";
    //公司每个人都职位
    private String position = "";
    //公司每个人都有薪水
    private int salary =0;
    //父节点是谁
    private Corp parent = null;
    public Corp(String _name,String _position,int _salary){
        this.name = _name;
        this.position = _position;
        this.salary = _salary;
    }
    //获得员工信息
    public String getInfo(){
        String info = "";
        info = "姓名：" + this.name;
        info = info + "\t职位："+ this.position;
        info = info + "\t薪水：" + this.salary;
        return info;
    }
    //设置父节点
    protected void setParent(Corp _parent){
        this.parent = _parent;
    }
    //得到父节点
    public Corp getParent(){
        return this.parent;
    }
}

/**
* 树枝构件
*/
public class Branch extends Corp {
    //领导下边有哪些下级领导和小兵
    ArrayList<Corp> subordinateList = new ArrayList<Corp>();
    //构造函数是必需的
    public Branch(String _name,String _position,int _salary){
        super(_name,_position,_salary);
    }
    //增加一个下属，可能是小头目，也可能是个小兵
    public void addSubordinate(Corp corp) {
        corp.setParent(this); //设置父节点
        this.subordinateList.add(corp);
    }
    //我有哪些下属
    public ArrayList<Corp> getSubordinate() {
        return this.subordinateList;
    }
}