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深度解析设计模式之组合模式
nill0705
发布于 2022-9-27 13:55
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一、介绍
组合模式（Composite Pattern），又叫部分整体模式，依据树形结构来组合对象，用来表示部分以及整体层次。
组合模式 一般用来描述整体与部分的关系，它将对象组织到树形结构中，最顶层的节点称为根节点，根节点下面可以包含树枝节点和叶子节点，树枝节点下面又可以包含树枝节点和叶子节点。如下图所示：
在组合模式中，会把树枝节点和叶子节点认为是同一种数据类型（用同一接口定义），让它们具备一致行为。
这样，整个树形结构中的对象都是同一种类型，带来的一个好处就是客户无需辨别 树枝节点还是叶子节点，而是可以直接进行操作，给客户使用带来极大的便利。
从设计的角度看，组合模式涉及到三个角色：
● 抽象根节点：它是一个抽象接口，定义了算法；
● 具体节点：实现或继承自抽象根节点，完成具体算法操作；
● 客户端：客户类提出使用具体类的请求；
二、示例
下面，我们拿学校的组织架构为例，比如说一个学校，包含了后勤部、网络部、教学部、保卫部、分校等部门组成，每一个分校，同样具有后勤部、网络部这些。既然这些部门都是学校的部门，基本的操作应该都是一样的，我们可以将所有的部门都拉入学校属性。
用类图表示如下：
实现过程如下！
先创建一个学校接口School，如下：
/**
* 学校接口
*/
public interface School {
/**
* 添加分校或者部门
* @param school
*/
void addPart(School school);
/**
* 移除分校或者部门
* @param school
*/
void removePart(School school);
/**
* 展示分校或者部门信息
*/
void displayPart();
}然后，创建一个学校具体实现类ConcreteSchool，可以是总校，也可以是分校，如下：
/**
* 具体学校，可以是总校，也可以是分校
*/
public class ConcreteSchool implements School {
private String name;//名称
private List<School> partList = new ArrayList<>();
public ConcreteSchool(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void addPart(School school) {
partList.add(school);
}
@Override
public void removePart(School school) {
partList.remove(school);
}
/**
* 学校查看部门信息
*/
@Override
public void displayPart() {
for (School school : partList) {
school.displayPart();
}
}
}接着，创建两个具体的部门，网络部门InternetDepartment、安全部门SecurityDepartment，代码如下：
/**
* 网络部门
*/
public class InternetDepartment implements School {
private String name;//名称
public InternetDepartment(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void addPart(School school) {}
@Override
public void removePart(School school) {}
@Override
public void displayPart() {
System.out.println("我是" + name + "，负责学校的网络管理");
}
}
/**
* 安全部门
*/
public class SecurityDepartment implements School {
private String name;//名称
public SecurityDepartment(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void addPart(School school) {}
@Override
public void removePart(School school) {}
@Override
public void displayPart() {
System.out.println("我是" + name + "，负责学校的安全工作");
}
}最后，编写一个测试类，如下：
public class CompositeClient {
public static void main(String[] args) {
//总校部门
ConcreteSchool rootSchool = new ConcreteSchool("总校");
rootSchool.addPart(new InternetDepartment("总校网络部门"));
rootSchool.addPart(new SecurityDepartment("总校安全部门"));
//分校部门
ConcreteSchool branchSchool = new ConcreteSchool("分校");
branchSchool.addPart(new InternetDepartment("分校网络部门"));
branchSchool.addPart(new SecurityDepartment("分校安全部门"));
rootSchool.addPart(branchSchool);
rootSchool.displayPart();//展示信息
}
}输出结果：
我是总校网络部门，负责学校的网络管理
我是总校安全部门，负责学校的安全工作
我是分校网络部门，负责学校的网络管理
我是分校安全部门，负责学校的安全工作从上面的例子，可以很清晰看到类的层次关系，所有的具体对象当作一个单一的对象School来处理。
三、应用
在 Java 的 GUI 容器组件中，就用到了组合模式，所有的子类组件，都可以看作为容器对象。
当然，还有我们使用的 Mybatis 在处理动态 SQL 节点时，也应用到了组合设计模式，Mybatis 会将映射配置文件中定义的动态 SQL 节点、文本节点等解析成对应的 SqlNode 实现，并形成树形结构。
四、总结
当想表达对象的部分-整体的层次结构时，推荐采用组合模式进行设计。
五、参考
1、java的架构师技术栈 - 23种设计模式之组合模式
2、菜鸟教程 -组合模式
分类
标签
已于2022-9-27 13:55:49修改
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