设计模式学习—组合模式

1、什么是组合模式？

有时候，您觉得需要在代码中使用树数据结构。树的数据结构有许多变化，但有时需要同时处理树的分支和叶子的树。组合模式允许您将对象组合到树结构中，以表示部分-整体层次结构，这意味着您可以创建由不同部分组成的对象树，但可以将其视为一个整体。组合模式允许我们以树的形式构建对象的结构，树既包含对象的组合，也包含作为节点的单个对象。

2、场景分析

复合模式可以在任何具有系统或子系统层次结构的地方实现，并且希望统一地处理单个对象和对象的组合。让我们来看一个简单的例子，其中我们使用组合模式在Java中实现html表示。html本质上是层次结构的，它从<html>标记开始，该标记是父标记或根标记，它包含其他标记，这些标记可以是父标记或子标记。Java中的复合模式可以使用组件类作为抽象类或接口来实现。在本例中，我们将使用一个抽象类，它包含复合类和叶子类中使用的所有重要方法。

import java.util.List;

public abstract class HtmlTag {
    public abstract String getTagName();

    public abstract void setStartTag(String tag);

    public abstract void setEndTag(String tag);

    public void setTagBody(String tagBody) {
        throw new UnsupportedOperationException("Current operation is not support for this object");
    }

    public void addChildTag(HtmlTag htmlTag) {
        throw new UnsupportedOperationException("Current operation is not support for this object");
    s

    public void removeChildTag(HtmlTag htmlTag) n
        throw new UnsupportedOperationException("Current operation is not support for this object");
    }

    public List<HtmlTag> getChildren() {
        throw new UnsupportedOperationException("Current operation is not support for this object");
    }

    public abstract void generateHtml();
}

HtmlTag类是一个组件类（Component），它定义了组合（Composite）和叶子类（Leaf）使用的所有方法。有一些方法在这两个扩展类中应该是通用的。因此，这些方法在上面的类中保持抽象，以便在子类中实现它们。

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

public class HtmlParentElement extends HtmlTag {
    private String tagName;
    private String startTag;
    private String endTag;
    private List<HtmlTag> childrenTag;

    public HtmlParentElement(String tagName) {
        this.tagName = tagName;
        this.startTag = "";
        this.endTag = "";
        this.childrenTag = new ArrayList<>();
    }

    @Override
    public String getTagName() {
        return tagName;
    }

    @Override
    public void setStartTag(String tag) {
        this.startTag = tag;
    }

    @Override
    public void setEndTag(String tag) {
        this.endTag = tag;
    }

    @Override
    public void addChildTag(HtmlTag htmlTag) {
        childrenTag.add(htmlTag);
    }

    @Override
    public void removeChildTag(HtmlTag htmlTag){
        childrenTag.remove(htmlTag);
    }

    @Override
    public List<HtmlTag> getChildren() {
        return childrenTag;
    }

    @Override
    public void generateHtml() {
        System.out.println(startTag);
        for (HtmlTag tag : childrenTag) {
            tag.generateHtml();
        }
        System.out.println(endTag);
    }
}

HtmlParentElement类是实现addChildTag、removeChild等方法的复合类标签，getChildren它必须由类实现，以成为结构的组合。这里的操作方法是generateHtml，它打印当前类的标记，并遍历其子类并调用它们的generateHtml方法。

public class HtmlElement extends HtmlTag {
    private String tagName;
    private String startTag;
    private String endTag;
    private String tagBody;

    public HtmlElement(String tagName) {
        this.tagName = tagName;
        this.tagBody = "";
        this.startTag = "";
        this.endTag = "";
    }

    @Override
    public String getTagName() {
        return tagName;
    }

    @Override
    public void setStartTag(String tag) {
        this.startTag = tag;
    }

    @Override
    public void setEndTag(String tag) {
        this.endTag = tag;
    }

    @Override
    public void setTagBody(String tagBody) {
        this.tagBody = tagBody;
    }

    @Override
    public void generateHtml() {
        System.out.println(startTag + "" + tagBody + "" + endTag);
    }
}

HtmlElement是leaf类，它的主要工作是实现操作方法，在本例中是generateHtml方法。它打印子元素的开始标记、可选的tagBody(如果有的话)和结束标记。让我们测试这个例子。

public class TestCompositePattern {
    public static void main(String[] args) {
        HtmlTag parentTag = new HtmlParentElement("<html>");
        parentTag.setStartTag("<html>");
        parentTag.setEndTag("</html>");
        HtmlTag p1 = new HtmlParentElement("<body>");
        p1.setStartTag("<body>");
        p1.setEndTag("</body>");
        parentTag.addChildTag(p1);
        HtmlTag child1 = new HtmlElement("<P>");
        child1.setStartTag("<P>");
        child1.setEndTag("</P>");
        child1.setTagBody("Testing html tag library");
        p1.addChildTag(child1);
        child1 = new HtmlElement("<P>");
        child1.setStartTag("<P>");
        child1.setEndTag("</P>");
        child1.setTagBody("Paragraph 2");
        p1.addChildTag(child1);
        parentTag.generateHtml();
    }
}

运行结果如下所示：

3、何时使用组合模式？

1、当您想表示对象的部分-整体层次结构时。

2、当您希望客户端能够忽略对象组合和单个对象之间的差异时。客户端将统一处理复合结构中的所有对象。