学习笔记：设计模式之组合模式

需求：编写程序展示一个学校院系结构，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：

1.传统方法

建立三个类:大学类、学院类、专业类，这三个类之间的关系是学院类继承大学类，专业类继承学院类，具体专业类再去继承专业类。

评价：

传统方法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。

2.组合模式：

组合模式，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。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。

组合模式的原理图

原理图

Root:是一个抽象类或者接口，它抽象出了所有子类的共有方法
Node类：是非叶子节点，即该类拥有子类。Node类中重写了Root中的方法，可以通过这些方法来管理子类（增删）
Leaf:是叶子节点，即最底层的具体类，由于其不具有子类，故不必重写Root类中的方法

建立Root类，下面代码中的Organization类就代表Root

public abstract class Organization {
    private String name;
    private String describe;
    public Organization(String name, String describe) {
        super();
        this.name = name;
        this.describe = describe;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getDescribe() {
        return describe;
    }
    public void setDescribe(String describe) {
        this.describe = describe;
    }
    public void add(Organization o) {} //由于叶子节点不需要该方法，故不能将其设为抽象方法
    public void remove(Organization o) {} //由于叶子节点不需要该方法，故不能将其设为抽象方法
    public abstract void print();
}

建立Node类，下面的University类和College类就是代表Node类

public class University extends Organization{

    List<Organization> organization = new ArrayList<Organization>();
    public University(String name, String describe) {
        super(name, describe);
    }
    @Override
    public void add(Organization o) {
        organization.add(o);
    }
    @Override
    public void remove(Organization o) {
        organization.remove(o);
    }
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("-----------"+ getName() +"---------------");
        for(Organization o : organization) {
            o.print();
        }
    }
}

public class College extends Organization{

    List<Organization> organization = new ArrayList<Organization>();
    public College(String name, String describe) {
        super(name, describe);
    }
    @Override
    public void add(Organization o) {
        organization.add(o);
    }
    @Override
    public void remove(Organization o) {
        organization.remove(o);
    }
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("-----------"+ getName() +"---------------");
        for(Organization o : organization) {
            o.print();
        }
    }
}

建立Leaf类，下面的Department类就代表Leaf类

public class Department extends Organization{
    public Department(String name, String describe) {
        super(name, describe);
    }
    @Override
    public void print() {
        System.out.println(getName() + " : " + getDescribe());
    }
}

建立测试类,就可以得到要求的结果

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        University university = new University("西安交通大学", "针不戳！");
        College college = new College("软件工程学院", "针不戳！");
        College college2 = new College("电子科学与工程学院", "针不戳！");
        university.add(college);
        university.add(college2);
        Department department1 = new Department("软件工程", "针不戳！");
        Department department2 = new Department("大数据", "针不戳！");
        Department department3 = new Department("智能系统", "针不戳！");
        college.add(department1);
        college.add(department2);
        college.add(department3);
        Department department4 = new Department("微电子", "针不戳！");
        Department department5 = new Department("电子", "针不戳！");
        college2.add(department4);
        college2.add(department5);
        university.print();
    }
}

组合模式UML类图

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