简易理解设计模式之：组合模式——实现View中的树状结构

介绍：

组合模式属于结构型模式。将对象组合成树形结构以表示‘部分-整体’的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

类图：

Component（抽象组件角色）：为组合中的对象声明接口
Composite（树枝节点）：树枝节点有子节点，用来存储子部件
Leaf（叶子节点）：叶子节点没有子节点

用法：
•　表示对象的部分-整体层次结构时
•　从一个整体中能够独立出部分模块或功能的场景

个人理解：

组合模式本质就是树状结构算法的实现，它强调出部分与整体的层次结构，并且叶子节点和树枝节点都必须实现相同的接口。例如目录结构、文件夹结构、公司组织结构等都是组合模式的一个应用。

例子：
在GUI开发中，有些视图控件可以添加其它子视图(ViewGroup)，而有些却不能添加(View)。ViewGroup与View在GUI开发中是很经典也很常用的组合模式。

需求：模拟View的实现

1、模拟View结构的实现（第一版代码）

1.1、创建抽象组件接口

public abstract class View {
    protected List<View> mViews = new ArrayList<>();
    protected String name;
    public View(String name){
        this.name = name;
    }

    public abstract void addView(View view);
    public abstract void removeView(View view);
    public abstract void printViews(String placeholder);
}

定义了三个抽象方法，分别让叶子节点和树枝节点实现该方法。

1.2、创建叶子节点ContentView

public class ContentView extends View {
    public ContentView(String name) {
        super(name);
    }
    @Override
    public void addView(View view) {
        throw new UnsupportedOperationException("不支持此操作");
    }
    @Override
    public void removeView(View view) {
        throw new UnsupportedOperationException("不支持此操作");
    }
    @Override
    public void printViews(String placeholder) {
        System.out.println(placeholder + "--" + name);
    }
}

叶子节点作为整个树状结构的最小单元，并没有添加和删除子View的方法。

1.3、创建树枝节点ViewGroup

public class ViewGroup extends View {

    public ViewGroup(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void addView(View view) {
        mViews.add(view);
    }

    @Override
    public void removeView(View view) {
        mViews.add(view);
    }

    @Override
    public void printViews(String placeholder) {
        System.out.println(placeholder + "└──" + name);
        for (View view : mViews) {
            view.printViews(placeholder+ "   ");
        }
    }
}

树枝节点能够删除添加叶子或树枝，实现了添加和删除的方法。

1.4、使用和结果

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //根节点
        View rootView = new ViewGroup("LinerLayout");

        //第一层-枝干节点
        View frameLayout = new ViewGroup("FrameLayout");

        //第二层-叶子节点
        View button = new ContentView("Button");
        View label = new ContentView("Label");

        //第一层-叶子节点
        View textView = new ContentView("TextView");

        rootView.addView(frameLayout);
        rootView.addView(textView);
        frameLayout.addView(button);
        frameLayout.addView(label);

        rootView.printViews("");
    }
}

└──LinerLayout
   └──FrameLayout
      --Button
      --Label
   --TextView

上面的例子中我们基本实现了需求。我们可以发现，叶子节点不需要添加和删除的方法，却也同样实现了抽象方法。这种方式，将使用的方法放到抽象类中，不管叶子对象还是树枝对象都有相同的结构，成为透明组合模式。

2、优化View结构的实现（第二版代码）

在我们使用透明组合模式的时候，我们发现属于叶子节点的ContentView并不需要实现如此多的方法。在组合模式有两种不同的实现，分别为透明组合模式和安全组合模式。

2.1、优化View

public abstract class View {

    protected String name;

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

    public abstract void printViews(String placeholder);

}

抽象方法中，将控制子View的方法放在ViewGorup中。

2.2、优化ContentView

public class ContentView extends View {

    public ContentView(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void printViews(String placeholder) {
        System.out.println(placeholder + "--" + name);
    }
}

ContentView只实现自己需要用到的方法。

2.3、优化ViewGroup

public class ViewGroup extends View {

    protected List<View> mViews = new ArrayList<>();

    public ViewGroup(String name) {
        super(name);
    }

    public void addView(View view) {
        mViews.add(view);
    }


    public void removeView(View view) {
        mViews.add(view);
    }

    @Override
    public void printViews(String placeholder) {
        System.out.println(placeholder + "└──" + name);
        for (View view : mViews) {
            view.printViews(placeholder+ "   ");
        }
    }
}

ViewGroup控制了子View的增删操作。

2.4、客户端代码

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //根节点
        ViewGroup rootView = new ViewGroup("LinerLayout");

        //第一层-枝干节点
        ViewGroup frameLayout = new ViewGroup("FrameLayout");

        //第二层-叶子节点
        ContentView button = new ContentView("Button");
        ContentView label = new ContentView("Label");

        //第一层-叶子节点
        ContentView textView = new ContentView("TextView");

        rootView.addView(frameLayout);
        rootView.addView(textView);
        frameLayout.addView(button);
        frameLayout.addView(label);

        rootView.printViews("");
    }
}

把树枝节点和叶子节点的行为彻底分开，树枝节点单独拥有用来组合的方法，这种方式就是安全组合模式了。

总结：
此模式本质就是树状结构，在具有明显的层次结构时使用；组合模式分为安全组合模式和透明组合模式，各有特点按实际开发需求斟酌使用。

感谢您的阅读~

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