设计模式@第12章：组合模式

Posted 2021-03-17 qq438649499

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了设计模式@第12章：组合模式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

第12章：组合模式

一、看一个学校院系展示需求

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：

----------清华大学--------------
----------计算机学院------------
计算机科学与技术
软件工程
网络工程
---------信息工程学院-----------
通信工程
信息工程

二、传统方案解决学校院系展示(类图)

技术图片

传统方案解决学校院系展示存在的问题分析

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
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
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

四、组合模式基本介绍

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。
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。
这种类型的设计模式属于结构型模式。
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

技术图片

对原理结构图的说明-即(组合模式的角色及职责)

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
Leaf : 在组合中表示叶子节点，叶子节点没有子节点
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。

解决的问题：

组合模式解决这样的问题，当我们要处理的对象可以生成一棵树形结构，而我们要对树上的节点和叶子进行操作时候，它能够提供一致的方式，而不用考虑它是节点还是叶子；

六、组合模式解决学校院系展示的应用实例

应用实例要求

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。
思路分析和图解(类图)

技术图片

代码实现

对象声明接口
```java
package com.gjxaiou.composite;

public abstract class OrganizationComponent {

private String name; // 名字
private String des; // 说明
```
// 这里不要使用 abstract，因为叶子结点不需要实现 OrganizationComponent 中方法
```
protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
//默认实现
throw new UnsupportedOperationException();
}

protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
//默认实现
throw new UnsupportedOperationException();
}

//构造器
public OrganizationComponent(String name, String des) {
super();
this.name = name;
this.des = des;
}

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;
}

//方法print, 做成抽象的, 子类都需要实现
protected abstract void print();
}

```

学校三层关系对应的实现类：

  package com.gjxaiou.composite;
  
  import java.util.ArrayList;
  import java.util.List;
  
  //University 就是 Composite , 可以管理College
  public class University extends OrganizationComponent {
  
    List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<OrganizationComponent>();
  
    // 构造器
    public University(String name, String des) {
        super(name, des);
    }
  
    // 重写add
    @Override
    protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
        organizationComponents.add(organizationComponent);
    }
  
    // 重写remove
    @Override
    protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
        organizationComponents.remove(organizationComponent);
    }
  
    @Override
    public String getName() {
        return super.getName();
    }
  
    @Override
    public String getDes() {
        return super.getDes();
    }
  
    // print方法，就是输出University 包含的学院
    @Override
    protected void print() {
        System.out.println("--------------" + getName() + "--------------");
        //遍历 organizationComponents 
        for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) {
            organizationComponent.print();
        }
    }
  }
  
  //-----------------------------------------------
  package com.gjxaiou.composite;
  
  import java.util.ArrayList;
  import java.util.List;
  
  public class College extends OrganizationComponent {
  
    //List 中 存放的Department
    List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<OrganizationComponent>();
  
    // 构造器
    public College(String name, String des) {
        super(name, des);
    }
  
    // 重写add
    @Override
    protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
        //  将来实际业务中，Colleage 的 add 和  University add 不一定完全一样
        organizationComponents.add(organizationComponent);
    }
  
    // 重写remove
    @Override
    protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
        organizationComponents.remove(organizationComponent);
    }
  
    @Override
    public String getName() {
        return super.getName();
    }
  
    @Override
    public String getDes() {
        return super.getDes();
    }
  
    // print方法，就是输出University 包含的学院
    @Override
    protected void print() {
        System.out.println("--------------" + getName() + "--------------");
        //遍历 organizationComponents 
        for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) {
            organizationComponent.print();
        }
    }
  }
  
  //----------------------------------------------------
  package com.gjxaiou.composite;
  
  public class Department extends OrganizationComponent {
  
    //没有集合
    public Department(String name, String des) {
        super(name, des);
    }
    
    //add , remove 就不用写了，因为他是叶子节点
    @Override
    public String getName() {
        return super.getName();
    }
    
    @Override
    public String getDes() {
        return super.getDes();
    }
    
    @Override
    protected void print() {
        System.out.println(getName());
    }
  }

使用和测试：

  package com.gjxaiou.composite;
  
  public class Client {
  
    public static void main(String[] args) {
        
        //从大到小创建对象 学校
        OrganizationComponent university = new University("清华大学", " 中国顶级大学 ");
        
        //创建 学院
        OrganizationComponent computerCollege = new College("计算机学院", " 计算机学院 ");
        OrganizationComponent infoEngineercollege = new College("信息工程学院", " 信息工程学院 ");
        
        
        //创建各个学院下面的系(专业)
        computerCollege.add(new Department("软件工程", " 软件工程不错 "));
        computerCollege.add(new Department("网络工程", " 网络工程不错 "));
        computerCollege.add(new Department("计算机科学与技术", " 计算机科学与技术是老牌的专业 "));
        
        //
        infoEngineercollege.add(new Department("通信工程", " 通信工程不好学 "));
        infoEngineercollege.add(new Department("信息工程", " 信息工程好学 "));
        
        //将学院加入到 学校
        university.add(computerCollege);
        university.add(infoEngineercollege);
        
        //university.print();
        infoEngineercollege.print();
    }
  
  }