組合模式

組合模式(Composite Pattern),又叫部分整體模式,是用於把一組相似的對象當作一個單一的對象。組合模式依據樹形結構來組合對象,用來表示部分以及整體層次。這種類型的設計模式屬於結構型模式,它創建了對象組的樹形結構。

這種模式創建了一個包含自己對象組的類。該類提供了修改相同對象組的方式。

我們通過下麵的實例來演示組合模式的用法。實例演示了一個組織中員工的層次結構。

介紹

意圖:將對象組合成樹形結構以表示"部分-整體"的層次結構。組合模式使得用戶對單個對象和組合對象的使用具有一致性。

主要解決:它在我們樹型結構的問題中,模糊了簡單元素和複雜元素的概念,客戶程式可以像處理簡單元素一樣來處理複雜元素,從而使得客戶程式與複雜元素的內部結構解耦。

何時使用: 1、您想表示對象的部分-整體層次結構(樹形結構)。 2、您希望用戶忽略組合對象與單個對象的不同,用戶將統一地使用組合結構中的所有對象。

如何解決:樹枝和葉子實現統一介面,樹枝內部組合該介面。

關鍵代碼:樹枝內部組合該介面,並且含有內部屬性 List,裏面放 Component。

應用實例: 1、算術運算式包括運算元、操作符和另一個運算元,其中,另一個操作符也可以是運算元、操作符和另一個運算元。 2、在 JAVA AWT 和 SWING 中,對於 Button 和 Checkbox 是樹葉,Container 是樹枝。

優點: 1、高層模組調用簡單。 2、節點自由增加。

缺點:在使用組合模式時,其葉子和樹枝的聲明都是實現類,而不是介面,違反了依賴倒置原則。

使用場景:部分、整體場景,如樹形菜單,檔、檔夾的管理。

注意事項:定義時為具體類。

實現

我們有一個類 Employee,該類被當作組合模型類。CompositePatternDemo,我們的演示類使用 Employee 類來添加部門層次結構,並列印所有員工。

組合模式的 UML 圖

步驟 1

創建 Employee 類,該類帶有 Employee 對象的列表。

Employee.java

import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Employee { private String name; private String dept; private int salary; private List<Employee> subordinates; //構造函數 public Employee(String name,String dept, int sal) { this.name = name; this.dept = dept; this.salary = sal; subordinates = new ArrayList<Employee>(); } public void add(Employee e) { subordinates.add(e); } public void remove(Employee e) { subordinates.remove(e); } public List<Employee> getSubordinates(){ return subordinates; } public String toString(){ return ("Employee :[ Name : "+ name +", dept : "+ dept + ", salary :" + salary+" ]"); } }

步驟 2

使用 Employee 類來創建和列印員工的層次結構。

CompositePatternDemo.java

public class CompositePatternDemo { public static void main(String[] args) { Employee CEO = new Employee("John","CEO", 30000); Employee headSales = new Employee("Robert","Head Sales", 20000); Employee headMarketing = new Employee("Michel","Head Marketing", 20000); Employee clerk1 = new Employee("Laura","Marketing", 10000); Employee clerk2 = new Employee("Bob","Marketing", 10000); Employee salesExecutive1 = new Employee("Richard","Sales", 10000); Employee salesExecutive2 = new Employee("Rob","Sales", 10000); CEO.add(headSales); CEO.add(headMarketing); headSales.add(salesExecutive1); headSales.add(salesExecutive2); headMarketing.add(clerk1); headMarketing.add(clerk2); //列印該組織的所有員工 System.out.println(CEO); for (Employee headEmployee : CEO.getSubordinates()) { System.out.println(headEmployee); for (Employee employee : headEmployee.getSubordinates()) { System.out.println(employee); } } } }

步驟 3

執行程式,輸出結果為:

Employee :[ Name : John, dept : CEO, salary :30000 ]
Employee :[ Name : Robert, dept : Head Sales, salary :20000 ]
Employee :[ Name : Richard, dept : Sales, salary :10000 ]
Employee :[ Name : Rob, dept : Sales, salary :10000 ]
Employee :[ Name : Michel, dept : Head Marketing, salary :20000 ]
Employee :[ Name : Laura, dept : Marketing, salary :10000 ]
Employee :[ Name : Bob, dept : Marketing, salary :10000 ]