组合模式

组合模式

组合模式的解读

树形结构不论在生活中或者是开发中都是一种非常常见的结构，一个容器对象（如文件夹）下可以存放多种不同的叶子对象或者容器对象，容器对象与叶子对象之间属性差别可能非常大。
由于容器对象和叶子对象在功能上的区别，在使用这些对象的代码中必须有区别地对待容器对象和叶子对象，而实际上大多数情况下我们希望一致地处理它们，因为对于这些对象的区别对待将会使得程序非常复杂。

组合模式角色分析

组合模式分为三个角色，分别是Component（抽象构件）、Leaf（叶子构件）和Composite（容器构件）

  • Component（抽象构件）：
    它可以是接口或抽象类，为叶子构件和容器构件对象声明接口，在该角色中可以包含所有子类共有行为的声明和实现。在抽象构件中定义了访问及管理它的子构件的方法，如增加子构件、删除子构件、获取子构件等。

  • Leaf（叶子构件）：
    它在组合结构中表示叶子节点对象，叶子节点没有子节点，它实现了在抽象构件中定义的行为。对于那些访问及管理子构件的方法，可以通过异常等方式进行处理。

  • Composite（容器构件）：
    它在组合结构中表示容器节点对象，容器节点包含子节点，其子节点可以是叶子节点，也可以是容器节点，它提供一个集合用于存储子节点，实现了在抽象构件中定义的行为，包括那些访问及管理子构件的方法，在其业务方法中可以递归调用其子节点的业务方法。

提出需求

实现统计一个集团公司的总人数。已知该集团组织架构如下

需求分析

既然本篇是讲组合模式，很显然这个需求可以使用组合模式来尝试解决一下。我们可以建立一个AbstractoOrganization对应Component（抽象构件），总公司以及各个分公司都是Composite（容器构件），分公司下面的各个部分则对应的是Leaf（叶子构件）

代码实现

AbstractOrganization

/**
 * @Author: ming.wang
 * @Date: 2019/2/26 15:31
 * @Description: 抽象类或者接口都可以
 */
public abstract class AbstractOrganization {
    public abstract int countEmp();//计算员工数量

    public void add(AbstractOrganization organization) {
        new UnsupportedOperationException("不支持添加操作");
    }

    public void remove(AbstractOrganization organization) {
        new UnsupportedOperationException("不支持删除操作");
    }
}

Company:相当于容器构件

/**
 * @Author: ming.wang
 * @Date: 2019/2/26 15:39
 * @Description: 相当于容器构件
 */
@Getter
@Setter
@ToString
public class Company extends AbstractOrganization {

    private String name;
    private List<AbstractOrganization> organizations=new ArrayList<>();

    public Company(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public int countEmp() {
        int result=0;
        for (int i = 0; i < organizations.size(); i++) {
            result+=organizations.get(i).countEmp();
        }
        return result;
    }

    @Override
    public void add(AbstractOrganization organization) {
        organizations.add(organization);
    }

    @Override
    public void remove(AbstractOrganization organization) {
        organizations.remove(organization);
    }
}

Department:相当于叶子构件

/**
 * @Author: ming.wang
 * @Date: 2019/2/26 15:34
 * @Description: 相当于叶子构件
 */
@Getter
@Setter
@ToString
public class Department extends AbstractOrganization {

    private String name;
    private int count;

    public Department(String name, int count) {
        this.name = name;
        this.count = count;
    }

    @Override
    public int countEmp() {

        System.out.println(name+ "正在统计中。。");
        System.out.println("统计结果- 人数 :" +count);
        System.out.println();
        return count;
    }
}

Test

/**
 * @Author: ming.wang
 * @Date: 2019/2/26 15:50
 * @Description:
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractOrganization 总公司 = new Company("总公司");
        AbstractOrganization 华北公司 = new Company("华北公司");
        AbstractOrganization 财务部_华北公司=new Department("财务部_华北公司",1);
        AbstractOrganization 研发部_华北公司=new Department("研发部_华北公司",2);
        AbstractOrganization 销售部_华北公司=new Department("销售部_华北公司",3);

        AbstractOrganization 华南公司 = new Company("华南公司");
        AbstractOrganization 财务部_华南公司=new Department("财务部_华南公司",4);
        AbstractOrganization 研发部_华南公司=new Department("研发部_华南公司",5);
        AbstractOrganization 销售部_华南公司=new Department("销售部_华南公司",6);

        AbstractOrganization 华中公司 = new Company("华中公司");
        AbstractOrganization 财务部_华中公司=new Department("财务部_华中公司",7);
        AbstractOrganization 研发部_华中公司=new Department("研发部_华中公司",8);
        AbstractOrganization 销售部_华中公司=new Department("销售部_华中公司",9);

        AbstractOrganization 华东公司 = new Company("华东公司");
        AbstractOrganization 财务部_华东公司=new Department("财务部_华东公司",10);
        AbstractOrganization 研发部_华东公司=new Department("研发部_华东公司",11);
        AbstractOrganization 销售部_华东公司=new Department("销售部_华东公司",12);

        华北公司.add(财务部_华北公司);
        华北公司.add(研发部_华北公司);
        华北公司.add(销售部_华北公司);

        华南公司.add(财务部_华南公司);
        华南公司.add(研发部_华南公司);
        华南公司.add(销售部_华南公司);

        华中公司.add(财务部_华中公司);
        华中公司.add(研发部_华中公司);
        华中公司.add(销售部_华中公司);

        华东公司.add(财务部_华东公司);
        华东公司.add(研发部_华东公司);
        华东公司.add(销售部_华东公司);

        总公司.add(华北公司);
        总公司.add(华南公司);
        总公司.add(华中公司);
        总公司.add(华东公司);

        System.out.println("总人数:"+总公司.countEmp());

    }
}

运行结果

财务部_华北公司正在统计中。。
统计结果- 人数 :1

研发部_华北公司正在统计中。。
统计结果- 人数 :2

销售部_华北公司正在统计中。。
统计结果- 人数 :3

财务部_华南公司正在统计中。。
统计结果- 人数 :4

研发部_华南公司正在统计中。。
统计结果- 人数 :5

销售部_华南公司正在统计中。。
统计结果- 人数 :6

财务部_华中公司正在统计中。。
统计结果- 人数 :7

研发部_华中公司正在统计中。。
统计结果- 人数 :8

销售部_华中公司正在统计中。。
统计结果- 人数 :9

财务部_华东公司正在统计中。。
统计结果- 人数 :10

研发部_华东公司正在统计中。。
统计结果- 人数 :11

销售部_华东公司正在统计中。。
统计结果- 人数 :12

总人数:78

总结

当我们在程序设计过程中，遇到如下需求的时候，可以考虑使用组合模式。

  • 在具有整体和部分的层次结构中，希望通过一种方式忽略整体与部分的差异，客户端可以一致地对待它们。
  • 在一个使用面向对象语言开发的系统中需要处理一个树形结构。
  • 在一个系统中能够分离出叶子对象和容器对象，而且它们的类型不固定，需要增加一些新的类型。

源码阅读

在开源源码中有很多使用了组合模式，其中最典型的是org.apache.ibatis.scripting.xmltags.SqlNode,感兴趣的小伙伴可以去瞅瞅哦。

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