设计模式之组合模式

it2024-07-07  42

组合模式

例子:学校院系展示

编写程序展示学校院系结构:要展示学校的院系组成,一个学校有多个学院,一个学院有多个系。

传统方案

传统方案存在的问题

将学院看作是学校的子类,系是学院的子类,这样实际上是站在组织大小的角度分层次的实际上我们的要求是:在一个页面展示出学校的院系组成,一个学校有多个学院,一个学院有多个系,因此这种方案不能很好实现管理的操作,比如对学院、系的添加。解决方案:把学校、院、系都看作是组织结构,他们之间没有继承关系,而是一个树形的结构,可以更好实现管理操作。=》组合模式。

组合模式的基本介绍

组合模式(Composite Pattern),又叫部分整体模式,它创建了对象组的树形结构,将对象组合成树状结构以表示“整体-部分”的层次关系。组合模式依据树形结构来组合对象,用来表示部分以及整体层次。这种类型的设计模式属于结构型设计模式。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的访问具有一致性即:组合能让客户以一致的方式处理个别对象以及组合对象。

组合模式原理类图

Component:这是组合中对象声明接口。在适当情况下,实现所有类公有的接口默认行为,用于访问和管理Component子部件,Component可以是抽象类或者接口。Leaf:在组合中表示叶子结点,叶子结点没有子节点。Composite:非叶子结点。用于储存子部件,在Component接口中实现子部件相关操作,比如删除。

组合模式解决上述问题

思路图解

代码

public class Client { public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub //从大到小创建对象 学校 OrganizationComponent university = new University("清华大学", " 中国顶级大学 "); //创建 学院 OrganizationComponent computerCollege = new College("计算机学院", " 计算机学院 "); OrganizationComponent infoEngineercollege = new College("信息工程学院", " 信息工程学院 "); //创建各个学院下面的系(专业) computerCollege.add(new Department("软件工程", " 软件工程不错 ")); computerCollege.add(new Department("网络工程", " 网络工程不错 ")); computerCollege.add(new Department("计算机科学与技术", " 计算机科学与技术是老牌的专业 ")); // infoEngineercollege.add(new Department("通信工程", " 通信工程不好学 ")); infoEngineercollege.add(new Department("信息工程", " 信息工程好学 ")); //将学院加入到 学校 university.add(computerCollege); university.add(infoEngineercollege); //university.print(); infoEngineercollege.print(); } } public abstract class OrganizationComponent { private String name; // 名字 private String des; // 说明 protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) { //默认实现 throw new UnsupportedOperationException(); } protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) { //默认实现 throw new UnsupportedOperationException(); } //构造器 public OrganizationComponent(String name, String des) { super(); this.name = name; this.des = des; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getDes() { return des; } public void setDes(String des) { this.des = des; } //方法print, 做成抽象的, 子类都需要实现 protected abstract void print(); } //University 就是 Composite , 可以管理College public class University extends OrganizationComponent { List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<OrganizationComponent>(); // 构造器 public University(String name, String des) { super(name, des); // TODO Auto-generated constructor stub } // 重写add @Override protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) { // TODO Auto-generated method stub organizationComponents.add(organizationComponent); } // 重写remove @Override protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) { // TODO Auto-generated method stub organizationComponents.remove(organizationComponent); } @Override public String getName() { // TODO Auto-generated method stub return super.getName(); } @Override public String getDes() { // TODO Auto-generated method stub return super.getDes(); } // print方法,就是输出University 包含的学院 @Override protected void print() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("--------------" + getName() + "--------------"); //遍历 organizationComponents for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) { organizationComponent.print(); } } } public class College extends OrganizationComponent { //List 中 存放的Department List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<OrganizationComponent>(); // 构造器 public College(String name, String des) { super(name, des); // TODO Auto-generated constructor stub } // 重写add @Override protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) { // TODO Auto-generated method stub // 将来实际业务中,Colleage 的 add 和 University add 不一定完全一样 organizationComponents.add(organizationComponent); } // 重写remove @Override protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) { // TODO Auto-generated method stub organizationComponents.remove(organizationComponent); } @Override public String getName() { // TODO Auto-generated method stub return super.getName(); } @Override public String getDes() { // TODO Auto-generated method stub return super.getDes(); } // print方法,就是输出University 包含的学院 @Override protected void print() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("--------------" + getName() + "--------------"); //遍历 organizationComponents for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) { organizationComponent.print(); } } } public class Department extends OrganizationComponent { //没有集合 public Department(String name, String des) { super(name, des); // TODO Auto-generated constructor stub } //add , remove 就不用写了,因为他是叶子节点 @Override public String getName() { // TODO Auto-generated method stub return super.getName(); } @Override public String getDes() { // TODO Auto-generated method stub return super.getDes(); } @Override protected void print() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println(getName()); } }

JDK中的组合模式

Java中HashMap中使用了组合模式

组合模式注意事项

简化客户端操作。客户端只需要面对一致的对象而不用考虑整体部分或者节点叶子的问题。具有较强的扩展性。当我们要更改组合对象时,我们只需要调整内部的层次关系,客户端不用做出任何改动。方便创建出复杂的层次结构。需要遍历组织机构,或者处理的对选哪个具有树形结构时,非常适合组合模式。要求较高的抽象性,如果节点和叶子有很多差异性的话,比如很多方法和树形都不一样,不适合使用组合模式
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