设计模式-组合模式
概念
将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性
组合模式也叫合成模式，有时也叫部分-整体模式；主要用来描述部分与整体的关系
类型：结构型
使用场景
- 忽略单个对象和组合对象时
- 树状结构、层级结构等；如：公司组织架构、书籍目录、树形菜单
优点
- 清楚地定义分层次的复杂对象，表示对象的全部或部分层次
- 简化客户端代码，忽略层次差异，方便对整个层次结构进行控制
- 高层模块调用简单、节点自由增加
缺点
- 限制类型会复杂(因为部分与整体具有使用一执行)
- 设计变得抽象
UML
组合模式UML.png
-
Component：抽象构建角色
定义参加组合独享的共有方法和属性
public abstract class Component { //个体和整体都具有的行为 public abstract void operate() { //抽象方法 } public abstract void add(Component component) {} public abstract void remove(Component component) {} }
-
Composite：树枝构件
树枝对象，作用是组合树枝节点和叶子节点形成一个属性结构
public class Composite extends Component { //构建容器 private List<Component> components = new ArrayList<>(); //增加一个叶子构件或者树枝构件 public void add(Component component) { this.components.add(component); } //删除一个叶子节点 public void remove(Component component) { this.components.remove(component); } //操作 public void operate() { for (Component component : components) { component.operate(); } } }
-
Left：叶子构件
叶子对象，组合模式中的最小单位
public class Leaf extends Component { //具体操作 public void operate() { //... } }
实例
我们以《深入理解Java虚拟机》这本书的目录为例
UML
组合实例UML.png
抽象构件角色
/**
* 书本目录
*/
public class CatalogComponent {
//名称
private String name;
//页码
private int page;
public CatalogComponent(String name, int page) {
this.name = name;
this.page = page;
}
public void add(CatalogComponent catalogComponent) {
throw new UnsupportedOperationException("不支持添加操作！");
}
public void remove(CatalogComponent catalogComponent) {
throw new UnsupportedOperationException("不支持删除操作！");
}
public void list() {
throw new UnsupportedOperationException("不支持列表操作！");
}
@Override
public String toString() {
return super.toString();
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getPage() {
return page;
}
public void setPage(int page) {
this.page = page;
}
}
数据构件
public class ChapterCatalog extends CatalogComponent {
private List<CatalogComponent> chapters = new ArrayList<>();
public ChapterCatalog(String name, int page) {
super(name, page);
}
@Override
public void add(CatalogComponent catalogComponent) {
chapters.add(catalogComponent);
}
@Override
public void remove(CatalogComponent catalogComponent) {
chapters.remove(catalogComponent);
}
@Override
public String toString() {
return this.getName() + "---------" + this.getPage();
}
@Override
public void list() {
System.out.println(this.toString());
for (CatalogComponent chapter : chapters) {
if (chapter instanceof ChapterCatalog) {
chapter.list();
} else {
System.out.println(" " + chapter.toString());
}
}
}
}
叶子构件
public class Chapter extends CatalogComponent {
public Chapter(String name, int page) {
super(name, page);
}
@Override
public String toString() {
return this.getName() + "---------" + this.getPage();
}
}
使用场景
/**
* 我们以深入理解Java虚拟机为例；只做两层目录demo
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
CatalogComponent javaJvmBook = new ChapterCatalog("深入理解Java虚拟机",0);
CatalogComponent firstChapterCatalog = new ChapterCatalog("走进java", 2);
CatalogComponent firstChapterOne = new Chapter("概述", 2);
CatalogComponent firstChapterTwo = new Chapter("java技术体系", 5);
CatalogComponent firstChapterThree = new Chapter("java虚拟机发展史", 9);
firstChapterCatalog.add(firstChapterOne);
firstChapterCatalog.add(firstChapterTwo);
firstChapterCatalog.add(firstChapterThree);
CatalogComponent secondChapterCatalog = new ChapterCatalog("java内存区域与内存溢出异常", 38);
CatalogComponent secondChapterOne = new Chapter("概述", 38);
CatalogComponent secondChapterTwo = new Chapter("运行时数据区域", 38);
CatalogComponent secondChapterThree = new Chapter("HotSpot虚拟机对象探秘", 43);
secondChapterCatalog.add(secondChapterOne);
secondChapterCatalog.add(secondChapterTwo);
secondChapterCatalog.add(secondChapterThree);
CatalogComponent thirdChapterCatalog = new ChapterCatalog("垃圾收集器与内存分配策略", 61);
CatalogComponent thirdChapterOne = new Chapter("概述", 61);
CatalogComponent thirdChapterTwo = new Chapter("垃圾收集算法", 62);
CatalogComponent thirdChapterThree = new Chapter("垃圾收集器", 69);
thirdChapterCatalog.add(thirdChapterOne);
thirdChapterCatalog.add(thirdChapterTwo);
thirdChapterCatalog.add(thirdChapterThree);
javaJvmBook.add(firstChapterCatalog);
javaJvmBook.add(secondChapterCatalog);
javaJvmBook.add(thirdChapterCatalog);
javaJvmBook.list();
}
}
输出：
深入理解Java虚拟机---------0
走进java---------2
概述---------2
java技术体系---------5
java虚拟机发展史---------9
java内存区域与内存溢出异常---------38
概述---------38
运行时数据区域---------38
HotSpot虚拟机对象探秘---------43
垃圾收集器与内存分配策略---------61
概述---------61
垃圾收集算法---------62
垃圾收集器---------69
