设计模式-组合

定义:
结构型组合模式(Composite Pattern) 它的宗旨是通过将单个对象和组合对象用相同的接口进行表示,使客户端对单个对象和组合对象保持一致的方式处理。
心在一起叫团队,人在一起叫团伙。团伙是聚合,团队是组合。组合有生命周期, 而聚合就像U盘与电脑, 就算分开也能单独使用。

适用场景:
1.希望客户端可以忽略组合对象与单个对象的差异时。
2.对象层次具备整体和部分,呈树形结构。如树形菜单,操作系统目录结构,公司组织架构等。

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优点:
1.清楚的定义分层次的复杂对象,表示对象的全部或部分层次。
2.让客户端忽略了层次的差异,方便对整个层次结构进行控制。
3.简化客户端代码。
4.符合开闭原则。
缺点:
1.限制类型时会较为复杂,如果做一些特殊处理则需要定义其它函数解决。
2.使设计变的更复杂,因为需要找到共性与差异。

示例:

/**
 * 透明模式
 * 抽象组件,可以是接口和抽象类:以课程为例
 */
public class CourseComponet {
    public void addChild(CourseComponet componet){
       throw new UnsupportedOperationException("不支持添加");
    }
    public void removeChild(CourseComponet componet){
        throw new UnsupportedOperationException("不支持删除");
    }
    public String getName(CourseComponet componet){ throw new UnsupportedOperationException("不支持获取名称"); }
    public double getPrice(CourseComponet componet){ throw new UnsupportedOperationException("不支持获取价格"); }
    public void print(){
        throw new UnsupportedOperationException("不支持打印");
    }
}
/**
 * 课程目录.目录节点
 */
public class CourseCategory extends CourseComponet {
    // 不管有多少层级,最终的根节点都属于CourseComponet
    private List<CourseComponet> items = new ArrayList<>();
    private String name;
    private Integer level; // 等级
    CourseCategory(String name,Integer level){
        this.name = name;
        this.level = level;
    }
    @Override
    public void addChild(CourseComponet componet){
        items.add(componet);
    }
    @Override
    public void removeChild(CourseComponet componet){
        items.remove(componet);
    }
    @Override
    public String getName(CourseComponet componet){
        return this.name;
    }
    @Override
    public void print(){
        // 打印成类似树形结构
        System.out.println(name);
        for (CourseComponet item : items){
            if(level != null){
                for(int i = 0; i < level; i++){
                    System.out.print("      ");
                }
                for(int i = 0; i < level; i++){
                    if(i == 0){
                        System.out.print("+");
                    }
                    System.out.print("-");
                }
            }
            item.print();
        }
    }
}
**
 * 具体课程.叶子节点
 */
public class Course extends CourseComponet{
    private final static Logger logger = Logger.getLogger(Course.class);
    private String name;
    private double price;
    Course(String name,double price){
        this.name = name;
        this.price = price;
    }
    @Override
    public String getName(CourseComponet componet){
        return this.name;
    }
    @Override
    public double getPrice(CourseComponet componet){
        return this.price;
    }
    public void print(){
        System.out.println("书籍:" + name + ", 售价:" + price + "RMB");
    }
}
// 模拟客户端
public class MainExcute {
    private final static Logger logger = Logger.getLogger(MainExcute.class);
    public static void main(String[] args) {
        logger.info("=============透明模式==============");
        // 类目
        CourseComponet category = new CourseCategory("课程类目",1);
        CourseComponet courseCategory = new CourseCategory("系统架构",2);
        // 课程
        CourseComponet design = new Course("设计模式",2000);
        CourseComponet source = new Course("源码剖析",3800);
        CourseComponet softSkill = new Course("软技能",3500);
        CourseComponet cLanguage = new Course("C语言",3880);
        CourseComponet ai = new Course("人工智能",5200);
        courseCategory.addChild(design);
        courseCategory.addChild(source);
        courseCategory.addChild(softSkill);
        category.addChild(cLanguage);
        category.addChild(ai);
        category.addChild(courseCategory);
        category.print();
        // 当子节点添加子节点会出现错误,衍生出安全模式写法。
        // ai.addChild(design);
    }
}

====================================

/**
 * 安全模式
 * 抽象组件,可以是接口和抽象类:以系统文件结构为例
 */
public abstract class Direcotry {
    public String name;
    Direcotry(String name){
        this.name = name;
    }
    public abstract void show();
}
/**
 * 文件夹节点
 */
public class Folder extends Direcotry{
    // 需要一个容器保存所有的文件
    List<Direcotry> dirs;
    private Integer level; // 层级标识
    Folder(String name,Integer level) {
        super(name);
        this.level = level;
        dirs = new ArrayList<>();
    }
    @Override
    public void show() {
// 打印成类似树形结构
        System.out.println(this.name);
        for (Direcotry dir : dirs){
            if(level != null){
                for(int i = 0; i < level; i++){
                    System.out.print("      ");
                }
                for(int i = 0; i < level; i++){
                    if(i == 0){
                        System.out.print("+");
                    }
                    System.out.print("-");
                }
            }
            dir.show();
        }
    }
    public boolean add(Direcotry dir){
        return dirs.add(dir);
    }
    public boolean remove(Direcotry dir){
        return dirs.remove(dir);
    }
    public Direcotry get(int index){
        return dirs.get(index);
    }
    /**
     * 当前目录下的文件
     */
    public void list(){
        for (Direcotry dir : dirs){
            System.out.println(dir.name);
        }
    }
}
/**
 * 文件节点
 */
public class File extends Direcotry{
    File(String name){
        super(name);
    }
    @Override
    public void show() {
        System.out.println(this.name);
    }
}
// 模拟客户端
public class MainExcute {
    private final static Logger logger = Logger.getLogger(MainExcute.class);
    public static void main(String[] args) {
        logger.info("=============安全模式==============");
        // 目录
        Folder root = new Folder("D盘",1);
        Folder office = new Folder("办公软件",2);
        // 文件
        File word = new File("Word.exe");
        File ppt = new File("PowerPoint.exe");
        File excel = new File("Excel.exe");
        File qq = new File("QQ.exe");
        File wx = new File("微信.exe");
        office.add(word);
        office.add(ppt);
        office.add(excel);
        root.add(qq);
        root.add(wx);
        root.add(office);
        root.show();
        root.list();
        /**
         * 饰器在源码中的应用
         * HashMap.putAll(Map<? extends K, ? extends V> m)
         * Map的抽象组件是Entry,Map中放Map,这不就是组合嘛。
         * ArrayList.addAll 同理
         */
    }
}

类图:
1.透明模式

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2.安全模式
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