【源码分析设计模式 6】Mybatis中的组合模式
一、基本介绍
组合模式，将对象组合成树形结构以表示“整体-部分”的层次结构，一种对象结构型模式。
由于在软件开发中存在大量的树形结构，因此组合模式是一种使用频率较高的结构型设计模式，Java SE中的AWT和Swing包的设计就基于组合模式。除此以外，在XML解析、组织结构树处理、文件系统设计等领域，组合模式都得到了广泛应用。
组合模式的分类：
1、透明组合模式
透明组合模式中，抽象构件角色中声明了所有对于管理成员对象的方法，透明组合模式是组合模式的标准形式。
2、安全组合模式
安全组合模式中，在抽象构件角色中没有声明任何用于管理成员对象的方法，而是在容器构件类中声明并实现这些方法。
二、组合模式的结构
1、Component（抽象构件）
它可以是接口或抽象类，以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。
2、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，实现了抽象构件中定义的行为，包括哪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。
3、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。
组合模式的关键是定义了一个抽象构件类，它既可以代表叶子，又可以代表容器，而客户端针对该抽象构件类进行编程，无须知道它到底表示的是叶子还是容器，可以对其进行统一处理。同时容器对象与抽象构件类之间还建立一个聚合关联关系，在容器对象中既可以包含叶子，也可以包含容器，以此实现递归组合，形成一个树形结构。
三、组合模式优缺点
1、优点
（1）组合模式可以清晰的定义分层次的复杂对象，表示对象的全部或部分层次，它让客户端忽略了层次的差异，方便对整个层次结构进行控制。
（2）客户端可以一致地使用一个组合结构或其中单个对象，不必关心处理的是单个对象还是整个组合结构，简化了客户端代码。
（3）在组合模式中增加新的容器构件和叶子构件都很方便，无须对现有类库进行任何修改，符合“开闭原则”。
（4）组合模式为树形结构的面向对象实现提供了一种灵活的解决方案，通过叶子对象和容器对象的递归组合，可以形成复杂的树形结构，但对树形结构的控制却非常简单。
2、缺点
（1）使得设计更加复杂，客户端需要花更多时间理清类之间的层次关系。
（2）在增加新构件时很难对容器中的构件类型进行限制。
四、组合模式的使用场景
1、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。
2、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。
3、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。
五、组合模式实现学校院系展示
1、抽象构件
package designMode.advance.composite;
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();
}
2、容器构件 --> 学校类
package designMode.advance.composite;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class University extends OrganizationComponent {
List organizationComponents = new ArrayList();
// 构造器
public University(String name, String des) {
super(name, des);
}
// 重写add
@Override
protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
organizationComponents.add(organizationComponent);
}
// 重写remove
@Override
protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
organizationComponents.remove(organizationComponent);
}
@Override
public String getName() {
return super.getName();
}
@Override
public String getDes() {
return super.getDes();
}
// print方法，就是输出University 包含的学院
@Override
protected void print() {
System.out.println("--------------" + getName() + "--------------");
//遍历 organizationComponents
for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) {
organizationComponent.print();
}
}
}
3、容器构件 --> 学院类
package designMode.advance.composite;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class College extends OrganizationComponent {
//List 中 存放的Department
List organizationComponents = new ArrayList();
// 构造器
public College(String name, String des) {
super(name, des);
}
// 重写add
@Override
protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
// 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) {
organizationComponents.remove(organizationComponent);
}
@Override
public String getName() {
return super.getName();
}
@Override
public String getDes() {
return super.getDes();
}
// print方法，就是输出University 包含的学院
@Override
protected void print() {
System.out.println("--------------" + getName() + "--------------");
//遍历 organizationComponents
for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) {
organizationComponent.print();
}
}
}
4、叶子节点 --> 专业类
package designMode.advance.composite;
public class Department extends OrganizationComponent {
//没有集合
public Department(String name, String des) {
super(name, des);
}
//add , remove 就不用写了，因为他是叶子节点
@Override
public String getName() {
return super.getName();
}
@Override
public String getDes() {
return super.getDes();
}
@Override
protected void print() {
System.out.println(getName());
}
}
5、测试类
package designMode.advance.composite;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//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();
}
}
六、Java集合类HashMap 源码分析
HashMap 提供了putAll方法，可以将另一个Map对象放入自己的存储空间中，如有相同的key则会覆盖之前的key值所对应的value值。
1、代码实例
package designMode.advance.composite;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class HashMapComposite {
public static void main(String[] args) {
Map universityMap = new HashMap<>();
universityMap.put(1,"清华大学");
universityMap.put(2,"北京大学");
universityMap.put(3,"辽宁石油化工大学");
System.out.println("universityMap: " + universityMap);
Map collegeMap = new HashMap<>();
collegeMap.put(1,"计算机学院");
collegeMap.put(4,"信息工程学院");
System.out.println("collegeMap: " + collegeMap);
universityMap.putAll(collegeMap);
System.out.println("universityMap.putAll(collegeMap),"+universityMap);
}
}
2、控制台输出
3、源码分析
putAll接收的参数为父类Map类型，所以hashmap是一个容器类，map的子类为叶子类，当然如果map的其它子类也实现了putAll方法，那么他们既是容器类，又都是叶子类；
同理，ArrayList 中的 addAll(Collection c) 方法也是一个组合模式的应用；
七、Mybatis SqlNode中的组合模式
MyBatis 的强大特性之一便是它的动态SQL，其通过 if, choose, when, otherwise, trim, where, set, foreach 标签，可组合成非常灵活的SQL语句，从而提高开发人员的效率。
动态SQL – IF
动态SQL – choose, when, otherwise
动态SQL – where
动态SQL – foreach
Mybatis在处理动态SQL节点时，应用到了组合设计模式，MyBatis会将映射文件中定义的静态SQL节点、文本节点等解析成对应的SqlNode实现，形成树形结构。