组合模式-composite

Posted 2021-07-25 高高for 循环

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了组合模式-composite相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

组合模式-composite

组合模式(Composite Pattern)也称之为整体-部分(Part-Whole)模式，合成模式、树模式等等

定义:

在《设计模式》一书中给出的定义是：将对象以树形结构组织起来，以达成“部分－整体”的层次结构，使得客户端对单个对象和组合对象的使用具有一致性

使用组合模式的环境为：

在设计中想表示对象的“部分－整体”层次结构；希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，统一地使用组合结构中的所有对象。

树形结构:

树(Tree)是n(n≥0)个结点的有限集T，T 为空时称为空树，否则它满足如下两个条件：

有且仅有一个特定的称为根(Root)的结点；
其余的结点可分为 m(m≥0)个互不相交的子集Tl，T2，…，Tm，其中每个子集本身又是一棵树，并称其为根的子树(SubTree)。

组合模式的组成:

在这里插入图片描述

如图所示，不管你使用的是Leaf 类还是Composite 类，对于客户程序来说都是一样的——客户仅仅知道Component 这个抽象类。
而且在Composite 类中还持有对Component抽象类的引用，这使得Composite 中可以包含任何Component
抽象类的子类。

就向上图表示的那样，Composite 对象和leaf 对象组成了树型结构，而且符合树的定义

组合模式分类:

安全组合模式
透明组合模式

组合模式中必须提供对子对象的管理方法，不然无法完成对子对象的添加删除等等操作，也就失去了灵活性和扩展性。但是管理方法是在Component 中就声明还是在Composite中声明呢？

透明性组合模式:

透明模式的特点:
就是将组合对象所有的公共方法都定义在了抽象组件内，
这样做的好处:
是客户端无需分辨当前对象是属于树枝节点还是叶子节点，因为它们具备了完全一致的接口，
不过缺点 :
就是叶子节点得到到了一些不属于它的方法.。树叶是不存在子类的，因此Component声明的一些方法对于树叶来说是不适用的。这样也就带来了一些安全性问题。

安全性组合模式:

安全组合模式只是规定了系统各个层次的最基础的一致性行为，而把组合(树节点)本身的方法(如树枝节点管理子类的addChild等方法)放到自身当中。这样就避免了上一种方式的安全性问题
但是由于叶子和分支有不同的接口，所以又失去了透明性。

《设计模式》一书认为：在这一模式中，相对于安全性，我们比较强调透明性。对于第一种方式中叶子节点内不需要的方法可以使用空处理或者异常报告的方式来解决。

案例1:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

abstract class Node {
    abstract public void p();
}

class LeafNode extends Node {
    String content;
    public LeafNode(String content) {this.content = content;}

    @Override
    public void p() {
        System.out.println(content);
    }
}

class BranchNode extends Node {
    List<Node> nodes = new ArrayList<>();

    String name;
    public BranchNode(String name) {this.name = name;}

    @Override
    public void p() {
        System.out.println(name);
    }

    public void add(Node n) {
        nodes.add(n);
    }
}


public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        BranchNode root = new BranchNode("root");
        BranchNode chapter1 = new BranchNode("chapter1");
        BranchNode chapter2 = new BranchNode("chapter2");
        Node r1 = new LeafNode("r1");
        Node c11 = new LeafNode("c11");
        Node c12 = new LeafNode("c12");
        BranchNode b21 = new BranchNode("section21");
        Node c211 = new LeafNode("c211");
        Node c212 = new LeafNode("c212");

        root.add(chapter1);
        root.add(chapter2);
        root.add(r1);
        chapter1.add(c11);
        chapter1.add(c12);
        chapter2.add(b21);
        b21.add(c211);
        b21.add(c212);

        tree(root, 0);

    }

    static void tree(Node b, int depth) {
        for(int i=0; i<depth; i++) System.out.print("--");
        b.p();

        if(b instanceof BranchNode) {
            for (Node n : ((BranchNode)b).nodes) {
                tree(n, depth + 1);
            }
        }
    }
}