【设计模式】我终于读懂了组合模式。。。

原创已于 2023-01-09 10:49:37 修改 · 706 阅读

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#组合模式 #设计模式 #java

于 2023-01-09 10:48:46 首次发布

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♈️学校院系展示需求

编写程序展示一个学校院系结构：需求是这样，要在一个页面中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。如图：

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♉️传统方案解决学校院系展示(类图)

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♐️传统方案解决学校院系展示存在的问题分析

1)将学院看做是学校的子类，系是学院的子类，这样实际上是站在组织大小来进行分层次的
2)实际上我们的要求是：
在一个页面中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，因
此这种方案，不能很好实现的管理的操作，比如对学院、系的添加，删除，遍历等
3)解决方案：把学校、院、系都看做是组织结构，他们之间没有继承的关系，而是一个树形结构，可以更好的实现管理操作。 => 组合模式

♊️组合模式基本介绍

1)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。
2)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。
3)这种类型的设计模式属于结构型模式。
4)组合模式使得用户对单个对象和组合对象的访问具有一致性，即：组合能让客户以一致的方式处理个别对象以及组合对象

♋️组合模式原理类图

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♌️对原理结构图的说明-即(组合模式的角色及职责)

1)Component :这是组合中对象声明接口，在适当情况下，实现所有类共有的接口默认行为,用于访问和管理Component 子部件, Component 可以是抽象类或者接口
2)Leaf : 在组合中表示叶子节点，叶子节点没有子节点
3)Composite :非叶子节点，用于存储子部件，在 Component 接口中实现子部件的相关操作，比如增加(add), 删除。

♍️组合模式解决学校院系展示的应用实例

思路分析和图解(类图)

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OrganizationComponent类

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University类

University 就是 Composite , 可以管理College
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College类

College类也是 Composite , 可以管理Department

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Department类

add , remove 就不用写了，因为他是叶子节点

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Client类

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运行结果

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♎️接下来我们Debug下去看一下他的实现原理

首先创建了一个学校，但是用父类去接收

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接着创建了两个学院，也是用父类去接收

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所以现在我们就可以把院系传入到学院中去

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我们去看一下add方法

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这里把List<OrganizationComponent>作为成员属性使得可以组合其他继承类

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第二个学院也是一样的道理

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将学院加入到学校

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这样我们就将学校，学院，专业组合在了一起

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我们去到print方法中去

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先输出最外层的名称

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然后进入第二层

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进入第三层（叶子结点）

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这样一直循环下去，所有的专业都输出出来了

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如果我们只要某个学院的信息只需要调用学院的print方法

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这就是组合模式

♏️组合模式在 JDK 集合的源码分析

1)Java 的集合类-HashMap 就使用了组合模式
2)代码分析+Debug 源码

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进入put方法

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Map类这里其实是一个component

进入到AbstractMap

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这里也是一个component，里面的方法都和我们上面一样抛出一个异常

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然后再到我的hashmap

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这里就是我们的Composite

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实现了put方法

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而Node就是叶子结点

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是一个静态内部类，没有put方法，类似我们上面的leaf

♐️组合模式的注意事项和细节

1)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。
2)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.
3)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
4)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.
5)要求较高的抽象性，如果节点和叶子有很多差异性的话，比如很多方法和属性都不一样，不适合使用组合模式