使用组合模式优化学校院系展示-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/code_Floyed/article/details/118543899

博客介绍了如何使用组合模式改进传统的学校院系展示方案。通过创建对象组的树形结构，使得对单个对象和组合对象的操作一致，简化客户端操作，并提供了更强的扩展性和树状结构的遍历能力。同时，文章探讨了组合模式的优缺点及其适用场景。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

学校院系展示

在一个页面展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系。

传统方案

在这里插入图片描述

根据组织大小分层次。

但该方案不好实现对学校、系的添加、删除、遍历等。

解决方案：把学校、院、系都看作组织结构，他们不是继承关系，而是树形结构，可以更好地实现管理操作。=》组合模式

组合模式

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。

该模式使得用户对单个对象和组合对象的访问具有一致性。使客户能让一致的方式处理个别对象以及组合对象。

组合模式结构

在这里插入图片描述 1.组件（Component） 接口描述了树中简单项目和复杂项目所共有的操作。

2.叶节点（Leaf） 是树的基本结构，它不包含子项目。

一般情况下，叶节点最终会完成大部分的实际工作，因为它们无法将工作指派给其他部分。

3.容器（Container）——又名 “组合（Composite）”——是包含叶节点或其他容器等子项目的单位。容器不知道其子项目所属的具体类，它只通过通用的组件接口与其子项目交互。

容器接收到请求后会将工作分配给自己的子项目，处理中间结果，然后将最终结果返回给客户端。

4.客户端（Client） 通过组件接口与所有项目交互。因此，客户端能以相同方式与树状结构中的简单或复杂项目交互。

组合模式适合应用场景

1.如果你需要实现树状对象结构，可以使用组合模式。

2.如果你希望客户端代码以相同方式处理简单和复杂元素，可以使用该模式。

实现方式

1.确保应用的核心模型能够以树状结构表示。尝试将其分解为简单元素和容器。记住，容器必须能够同时包含简单元素和其他容器。

2.声明组件接口及其一系列方法，这些方法对简单和复杂元素都有意义。

3.创建一个叶节点类表示简单元素。程序中可以有多个不同的叶节点类。

4.创建一个容器类表示复杂元素。在该类中，创建一个数组成员变量来存储对于其子元素的引用。该数组必须能够同时保存叶节点和容器，因此请确保将其声明为组合接口类型。

实现组件接口方法时，记住容器应该将大部分工作交给其子元素来完成。

5.在容器中定义添加和删除子元素的方法。

记住，这些操作可在组件接口中声明。这将会违反_接口隔离原则_，因为叶节点类中的这些方法为空。但是，这可以让客户端无差别地访问所有元素，即使是组成树状结构的元素。

组合模式优缺点

优点：
✔️你可以利用多态和递归机制更方便地使用复杂树结构。
✔️开闭原则。无需更改现有代码，你就可以在应用中添加新元素，使其成为对象树的一部分。

缺点：
❌对于功能差异较大的类，提供公共接口或许会有困难。在特定情况下，你需要过度一般化组件接口，使其变得令人难以理解。

更改后的项目

在这里插入图片描述

代码：

public abstract class OrganizationCompoent {
    private String name; //名字
    private String des; //说明

    public OrganizationCompoent(String name, String des) {
        super();
        this.name = name;
        this.des = des;
    }

    protected void add(OrganizationCompoent organizationCompoent){
        //默认实现
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    protected void remove(OrganizationCompoent organizationCompoent){
        //默认实现
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    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;
    }
    
    //输出由子类实现
    protected abstract void print();
}

//最小单位 系
public class Department extends OrganizationCompoent {


    public Department(String name, String des) {
        super(name, des);
    }

    //由于是叶子节点（最小单位），因此不用重写add、remove方法


    @Override
    public String getName() {
        return super.getName();
    }

    @Override
    public String getDes() {
        return super.getDes();
    }

    @Override
    protected void print() {
        System.out.println(getName());
    }
}

//学院
public class College extends OrganizationCompoent {
    //存放系
    List<OrganizationCompoent> list = new ArrayList<>();

    public College(String name,String des){
        super(name,des);
    }

    @Override
    protected void add(OrganizationCompoent organizationCompoent) {
        list.add(organizationCompoent);
    }

    @Override
    protected void remove(OrganizationCompoent organizationCompoent) {
        list.remove(organizationCompoent);
    }

    @Override
    protected void print() {
        System.out.println("----"+getName()+"----");

        for (OrganizationCompoent organizationCompoent : list) {
            organizationCompoent.print();
        }
    }
}

//学校,可以管理下面的院系
public class University extends OrganizationCompoent{

    //拥有的学院
    List<OrganizationCompoent> list = new ArrayList<>();

    public University(String name,String des){
        super(name,des);
    }

    @Override
    protected void add(OrganizationCompoent organizationCompoent) {
        list.add(organizationCompoent);
    }

    @Override
    protected void remove(OrganizationCompoent organizationCompoent) {
        list.remove(organizationCompoent);
    }

    @Override
    public String getName() {
        return super.getName();
    }

    @Override
    public String getDes() {
        return super.getDes();
    }

    @Override
    protected void print() {
        System.out.println("---"+getName()+"-----");

        //遍历list 学院
        for (OrganizationCompoent organizationCompoent : list) {
            organizationCompoent.print();
        }
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //从大向小创建

        OrganizationCompoent university = new University("大学","不错的高校");

        OrganizationCompoent computerCollege = new College("计算机学院","修电脑的");
        OrganizationCompoent buildedCollege = new College("建筑学院","搬砖的");

        computerCollege.add(new Department("软件工程","敲代码"));
        computerCollege.add(new Department("网络工程","修网线"));

        buildedCollege.add(new Department("土木工程","搬砖"));

        university.add(computerCollege);
        university.add(buildedCollege);

        university.print();
    }
}