Composite模式及其在JSF中的应用

 

一 学习背景

 

在学习关于JSF组件时涉及到了composite模式，于是就查看一些资料，以下是自己对这种模式的理解。

 

二 自己的理解

 

1. composite模式意在组成任意复杂度的整体--部分组件层次结构，同时将单个组件或复合组件视为统一的接口。树形组织结构就是其中一种表现形式。

 

树形结构中有叶子结点和非叶子结点（根结点是特例），非叶子结点可以添加，删除（add(),delete()）子结点，获取子结点（getChild()），叶子结点没有；此外树结构的所有节点还有共同的操作（operator()）（论坛的帖子一般使用这种结构）.

用户界面通常由两种基本类型的组件构造：基本组件和容器组件，容器组件可以在其内部嵌套任意数目的组件，而基本组件则不行。使用这两种组件类型，开发者可以建立更强大的组件，进而创建多姿多彩的用户界面。

但是在与复杂的组件层次结构打交道时，必须在容器组件和基本组件之间进行区分，比较麻烦，composite提供了一种解决方案。适用它的情况：

a. 要表现“部分-整体”的层次结构时

b. 希望在事件组件层次中，同等对待复合组件与单个组件。

 

2.  通过下面的示例来理解

示例1：

   基类shape 类有两个派生类Circle和Square（相当于叶子结点或者是单个组件），第三个派生类CompositeShape是个组合体（相当于非叶子结点或者是容器组件），它持有一个含有多个shape实例的列表，当调用CompositeShape中的draw()时，它就把这个方法委托给列表中的每一个实例。

  对于系统而言，一个CompositeShape实例就像是一个独立的shape,可以把它传给使用shape的方法或者对象。实际上，它只是一组shape实例的proxy.

程序：

Shape.java:

Public interface Shape ...{
Public void draw();
}
 
CompositeShape.java:
Public class CompositeShape implements Shape ...{
private Vector Comshape = new Vector();

public void add(Shape shape) ...{
Comshape.add(shape);
}

Public void draw() ...{
for( int i = 0; i < comshape.size(); i ++ ) ...{
Shape shape = (Shape) comshape.elementAt(i);
Shape.draw();
}
}
}

 

 

示例2：

抽象类Equipment就是Component定义，代表着组合体类的对象们,Equipment中定义几个共同的方法。

 

package com.interf;

public abstract class Equipment ...{
    private String name;
    private double netPrice;
    private double discountPrice;
    
    public Equipment(final String name) ...{
        this.name = name;
    }
    //实价
    public abstract double netPrice();
    //折扣价格
    public abstract double discountPrice();
    //增加部件方法
  public boolean add(Equipment equipment) ...{

               return false; 

       }

//删除部件方法
   public boolean remove(Equipment equipment) ...{ return false; }
//注意这里，这里就提供一种用于访问组合体类的部件方法。
   public Iterator iter() ...{ return null; }

}

Disk是组合体内的一个对象，或称一个部件，这个部件是个单独元素( Primitive)。

Disk.java:
package implEquip;

import com.interf.Equipment;

public class Disk extends Equipment ...{

    public Disk(String name) ...{
        super(name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    
    //定义Disk实价为1
    public double netPrice() ...{
        return 1.; 
    }
    //定义了disk折扣价格是0.5 对折。
    public double discountPrice() ...{ 
        return .5; 
    }    
}

 

CompsiteEquipment.java:
package implEquip;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.NoSuchElementException;

import com.interf.Equipment;

public class CompositeEquipment extends Equipment ...{
    
    private int i=0; 
//    定义一个Vector 用来存放'儿子'
    private List equipment = new ArrayList();
    
    public CompositeEquipment(String name) ...{
        super(name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }


    public boolean add(Equipment equipment) ...{ 
        this.equipment.add(equipment); 
        return true; 
    }
    public double netPrice() ...{
        double netPrice=0.;
        Iterator iter=equipment.iterator();
        while(iter.hasNext())
          netPrice+=((Equipment)iter.next()).netPrice();
        return netPrice;
    }

    public double discountPrice() ...{
        double discountPrice=0.;
        Iterator iter=equipment.iterator();
        while(iter.hasNext())
          discountPrice+=((Equipment)iter.next()).discountPrice();
        return discountPrice;
    }

//    注意这里，这里就提供用于访问自己组合体内的部件方法。
//    上面dIsk 之所以没有，是因为Disk是个单独(Primitive)的元素.
    public Iterator iter() ...{
        return equipment.iterator() ;
    }
//    重载Iterator方法
    public boolean hasNext() ...{ return i<equipment.size(); }
//    重载Iterator方法
    public Object next()...{
    if(hasNext())
        return equipment.get(i++);
    else 
        throw new NoSuchElementException();
    }

  我们再看看CompositeEquipment的两个具体类:盘盒Chassis和箱子Cabinet，箱子里面可以放很多东西，如底板，电源盒，硬盘盒等；盘盒里面可以放一些小设备，如硬盘软驱等。无疑这两个都是属于组合体性质的。

Cabinet.java:
package implEquip;

public class Cabinet extends CompositeEquipment ...{
    public Cabinet(String name) ...{
        super(name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }    
    public double netPrice() ...{ 
        return 1.+super.netPrice(); 
    }
    public double discountPrice() ...{ 
        return .5+super.discountPrice();
    }
}


Chassi.java:
package implEquip;

public class Chassis extends CompositeEquipment ...{

    public Chassis(String name) ...{
        super(name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    public double netPrice() ...{ 
        return 1.+super.netPrice(); 
    }
    public double discountPrice() ...{ 
        return .5+super.discountPrice();
    }
}

还有一种可能是，一个部件也是一个组合体，就是说这个部件下面还有'儿子'，这是树形结构中通常的情况，应该比较容易理解。现在我们先要定义这个组合体：
 

至此我们完成了整个Composite模式的架构。我们可以看看客户端调用Composote代码:

CompositeTest.java:
package test;

import implEquip.Cabinet;
import implEquip.Chassis;
import implEquip.Disk;

public class CompositeTest ...{

    /** *//**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) ...{
        // TODO Auto-generated method stub
        Cabinet cabinet=new Cabinet("Tower");
        Chassis chassis=new Chassis("PC Chassis");
//        将PC Chassis装到Tower中 (将盘盒装到箱子里)
        cabinet.add(chassis);
//        将一个10GB的硬盘装到 PC Chassis (将硬盘装到盘盒里)
        chassis.add(new Disk("10 GB"));

//        调用 netPrice()方法;
        System.out.println("netPrice="+cabinet.netPrice());
        System.out.println("discountPrice="+cabinet.discountPrice());

    }

}

 

上面调用的方法netPrice()或discountPrice()，实际上Composite使用Iterator遍历了整个树形结构,寻找同样包含这个方法的对象并实现调用执行.

控制台输出：

 

netPrice=3.0

discountPrice=1.5

 

三．Composite在JSF中的应用

JSF组件提供的实现非常接近Composite模式给出的一般性解决方案，不过（和Swing不同）这里的顶层和一般组件之间没有明显差异。

JSF提供了一个所有组件都要实现的UIComponent接口，UIComponentBase类为了方便组件开发者，定义了默认的行为。JSF有许多基本组件如UIForm和UIInput。另外可以创建自己的自定义组件。创建自定义组件时，必须要实现UIComponent接口或者继承UIComponentBase类

JSF为使用默认组件提供了方便的标记库。当页面被应用的用户提交时，FacesServlet 将根据这些标记所提供和搜集的信息实际建立一个组件树

 

第一层：form

第二层：label,outputtext,panel

第三层：cancel submit

在组件树中，根为UIViewRoot组件。在JSF的生命周期中，每调用当前组件树的process()方法，则此组件树内的每个子组件的process()方法都会被递归调用。例如：在应用请求值（Apply Request Values）阶段，JSF通过调用当前组件树中UIViewRoot组件的processDecodes()方法来达到更新，这个动作的结果是，每个子组件的processDecodes()方法都被调用;处理验证阶段(Process Validations)，有processValidators();更新Model(Update Model values)时有processUpdates()方法;调用应用（Invoke Application）时，JSF调用UIViewRoot组件的processApplication()方法来启动此过程。

 

 

四．参考资料：

 1 设计模式之Composite(组合)  板桥里人 http://www.jdon.com 2002/04/27 

   网址：http://www.jdon.com/designpatterns/composite.htm

 2 《Mastering JavaServer Faces》中文版 

 3 《敏捷软件开发：原则、模式与实践》

 4 《JSF实战》