设计模式——组合模式

设计模式——组合模式

一、基本概念

1. 定义

组合（Composite Pattern）模式的定义：有时又叫作整体-部分（Part-Whole）模式，它是一种将对象组合成树状的层次结构的模式，用来表示“整体-部分”的关系，使用户对单个对象和组合对象具有一致的访问性，属于结构型设计模式。

2. 优缺点

优点：

• 组合模式使得客户端代码可以一致地处理单个对象和组合对象，无须关心自己处理的是单个对象，还是组合对象，这简化了客户端代码；
• 更容易在组合体内加入新的对象，客户端不会因为加入了新的对象而更改源代码，满足“开闭原则”；

缺点：

• 设计较复杂，客户端需要花更多时间理清类之间的层次关系；
• 不容易限制容器中的构件；
• 不容易用继承的方法来增加构件的新功能；

3. 结构

• 抽象构件（Component）角色：它的主要作用是为树叶构件和树枝构件声明公共接口，并实现它们的默认行为。在透明式的组合模式中抽象构件还声明访问和管理子类的接口；在安全式的组合模式中不声明访问和管理子类的接口，管理工作由树枝构件完成。（总的抽象类或接口，定义一些通用的方法，比如新增、删除）
• 树叶构件（Leaf）角色：是组合中的叶节点对象，它没有子节点，用于继承或实现抽象构件。
• 树枝构件（Composite）角色 / 中间构件：是组合中的分支节点对象，它有子节点，用于继承和实现抽象构件。它的主要作用是存储和管理子部件，通常包含 Add()、Remove()、GetChild() 等方法。

二、代码实现

UML

抽象结构角色

通用接口：

package pers.designPattern.composite;

public interface Component {
     
    public float calculation();
    public void show();
}

树叶构建角色

商品类：

package pers.designPattern.composite;

public class Goods implements Component {
     
    private String name;
    private int quantity;
    private float price;

    public Goods(String name, int quantity, float price) {
     
        this.name = name;
        this.quantity = quantity;
        this.price = price;
    }

    @Override
    public float calculation() {
     
        return quantity * price;
    }

    @Override
    public void show() {
     
        System.out.println(name + "：" + "（数量：" + quantity + "个；单价：" + price + "元）");
    }
}

具体建造者

口袋类：

package pers.designPattern.composite;

import java.util.ArrayList;

public class Pocket implements Component {
     
    private String name;
    private ArrayList<Component> pocket = new ArrayList<>();

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

    public void add(Component component) {
     
        pocket.add(component);
    }

    public void remove(Component component) {
     
        pocket.remove(component);
    }

    public Component getChild(int i) {
     
        return pocket.get(i);
    }

    @Override
    public float calculation() {
     
        float sum = 0;
        for (Component component:
             pocket) {
     
            sum += component.calculation();
        }
        return sum;
    }

    @Override
    public void show() {
     
        for (Component component:
             pocket) {
     
            component.show();
        }
    }
}

客户类

package pers.designPattern.composite;

public class Composite {
     
    public static void main(String[] args) {
     
        Pocket small, medium, large;
        small = new Pocket("小号袋子");
        medium = new Pocket("中号袋子");
        large = new Pocket("大号袋子");

        small.add(new Goods("苹果", 5, 1.3f));
        small.add(new Goods("香蕉", 8, 1.5f));
        medium.add(small);
        medium.add(new Goods("牛奶", 3, 4.1f));
        large.add(medium);

        large.show();
        System.out.println("总价：" + large.calculation() + "元");
    }
}

运行结果：

苹果：（数量：5个；单价：1.3元）
香蕉：（数量：8个；单价：1.5元）
牛奶：（数量：3个；单价：4.1元）
总价：30.8元

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参考：

• 菜鸟教程
• C语言网
• Refactoring.Guru