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在现实生活中,存在很多“部分-整体”的关系,例如,大学中的专业与学院、总公司中的部门与分公司,文件与文件夹等。对这些简单对象和复合对象的处理,用组合模式很方便。
定义
组合模式,将对象组合成树形结构表示 "部分-整体"的层次结构,组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
组合模式主要的优点如下:
(1)单个对象和组合对象的使用对于客户端来说没有区别,它们具备完全一致的行为接口,简化了客户端的代码。
(2)客户端不会增加新的对象而修改代码,符合开闭原则。
其主要缺点是:
(1)由于是属性结构,所以结构比较复杂,客户端需要缕清类之间的层次关系。
(2)叶子节点本身不具备一些继承下来的功能。比如添加子节点、移除子节点等。模式的结构和实现
组合模式包括以下角色:
(1)抽象组件角色:组合中的对象声明接口,在适当情况下实现所有类公共接口的默认行为,在透明式的组合模式中抽象构件还声明访问和管理子类的接口;在安全式的组合模式中不声明访问和管理子类的接口,管理工作由树枝组件完成。
(2)树枝组件:是组合中的分支节点对象,它有子节点。它实现了抽象构件角色中声明的接口,它的主要作用是存储和管理子部件。
(3)树叶构建:是组合中的叶节点对象,它没有子节点,用于实现抽象构件角色中声明的公共接口。
组合模式包括安全式的组合模式和透明式的组合模式。安全式的组合模式树叶节点和树枝节点将所实现的接口不同,客户端调用时需要做出判断,所以会很不方便。透明模式,树叶和树枝节点所实现的接口相同,所以它们具有完全一致性的行为接口,对于客户来说使用方式是完全一致的,但是问题也很明显,因为树叶节点不具备add()、remove()方法的功能,所以实现它们没有意义,甚至有可能会抛出异常。
组合模式的结构如下:
当你发现需求中体现整体与部分层次的结构时,以及希望用户可以忽略组合对象和单个对象的不同,统一的使用组合结构中的所有对象时,就应该考虑使用组合模式了。
比如为一家在全国许多城市都有分销机构的大公司做办公管理系统,该公司包括分公司,每个公司还包括财务部和人力资源部,整体关系如下:
该公司希望总公司的组织结构,比如人力资源部和财务部的管理功能可以复用于分公司,公司还可以管理其直接附属的部门和分公司。
// 抽象组件
abstract class Company{
protected String name;
public Company(String name) {this.name = name;}
// 公司的管理功能
public void opertion() {}
public abstract void add(Company company);
public abstract void remove(Company company);
public abstract void Display(String depth);
}
//分公司:树枝节点
class ConcreteCompany extends Company{
public ConcreteCompany(String name) {super(name);}
protected List<Company> comps = new ArrayList<>();
@Override
public void add(Company company) {
comps.add(company);
}
@Override
public void remove(Company company) {
comps.remove(company);
}
public void Display(String depth) {
System.out.println(depth + name);
for(Company company: comps) {
company.Display(depth + "--");
}
}
}
//hr部门:树叶节点
class HrDepartment extends Company{
public HrDepartment(String name) {super(name);}
// 透明模式的问题,不需要使用,但必须实现
@Override
public void add(Company company) {}
@Override
public void remove(Company company) {}
@Override
public void Display(String depth) {
System.out.println(depth + name);
}
}
//财务部门:树叶节点
class FinanceDepartment extends Company{
public FinanceDepartment(String name) {super(name);}
// 透明模式的问题,不需要使用,但必须实现
@Override
public void add(Company company) {}
@Override
public void remove(Company company) {}
@Override
public void Display(String depth) {
System.out.println(depth + name);
}
}
//管理
public static void main(String[] args) {
Company root = new ConcreteCompany("北京公司总部");
root.add(new HrDepartment("北京人力资源部"));
root.add(new FinanceDepartment("北京财务部"));
Company sh = new ConcreteCompany("上海华东分公司");
root.add(sh);
sh.add(new HrDepartment("上海分公司人力资源部"));
sh.add(new FinanceDepartment("上海分公司财务部"));
Company nj = new ConcreteCompany("上海南京办事处");
Company hz = new ConcreteCompany("上海杭州办事处");
sh.add(nj);
sh.add(hz);
nj.add(new HrDepartment("南京办事处人力资源部"));
nj.add(new FinanceDepartment("南京办事处财务部"));
hz.add(new HrDepartment("杭州办事处人力资源部"));
hz.add(new FinanceDepartment("杭州办事处财务部"));
root.Display("");
}