设计模式之组合模式Composite Pattern详解Java版

一、定义

The Composite Pattern allows you to
compose objects into tree structures to
represent part-whole hierarchies. Composite
lets clients treat individual objects and
compositions of objects uniformly.
组合模式允许你组合对象到树结构中来代表部分和整体的层次结构。
组合让客户端统一对待单个对象和组合对象。

二、实例

一个公司的组织架构图如下，请使用组合模式来实现：

public abstract class Component {
	
	public void print(String head) {
		throw new UnsupportedAddressTypeException();
	}

	public void add(Component comp) {
		throw new UnsupportedAddressTypeException();
	}
	
	public void remove(Component comp) {
		throw new UnsupportedAddressTypeException();
	}
	
	public Component getChild(int i) {
		throw new UnsupportedAddressTypeException();
	}
}

class Leaf extends Component {
	private String name;
	
	public Leaf(String name) {
		this.name = name;
	}

	@Override
	public void print(String head) {
		System.out.println(head+"leaf:"+name);
	}
}

class Node extends Component {
	private String name;
	private List<Component> children;
	
	public Node(String name) {
		this.name = name;
		children=new ArrayList<>();
	}
	
	public void print(String head) {
		System.out.println(head+"node:"+name);
		head=head+"--";
		for(Component comp: children) {
			comp.print(head);
		}
	}

	public void add(Component comp) {
		children.add(comp);
	}
	
	public void remove(Component comp) {
		children.remove(comp);
	}
	
	public Component getChild(int i) {
		return children.get(i);
	}
}

测试类：

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Node root=new Node("CEO");
		Leaf c1=new Leaf("财务部经理");
		Leaf c2=new Leaf("人事部经理");
		Node c3=new Node("技术部经理");
		Leaf c4=new Leaf("市场部经理");
		root.add(c1);
		root.add(c2);
		root.add(c3);
		root.add(c4);
		Node d1=new Node("部门经理");
		c3.add(d1);
		Node d2=new Node("技术主管1");
		Leaf d3=new Leaf("技术主管2");
		d1.add(d2);
		d1.add(d3);
		Leaf e1=new Leaf("软件工程师");
		Leaf e2=new Leaf("测试工程师");
		Leaf e3=new Leaf("运维工程师");
		d2.add(e1);
		d2.add(e2);
		d2.add(e3);
		
		root.print("");
	}
}

输出结果：

node:CEO
--leaf:财务部经理
--leaf:人事部经理
--node:技术部经理
----node:部门经理
------node:技术主管1
--------leaf:软件工程师
--------leaf:测试工程师
--------leaf:运维工程师
------leaf:技术主管2
--leaf:市场部经理

类图：

分析：组合模式描述的是树状结构，叶子结点只有操作方法（其他方法调用会报错UnsupportedOperationException），而非叶子结点可以有孩子节点（可以是叶子，也可以是非叶子结点），使得客户端可以统一使用个体对象和组合对象。

三、总结

组合模式主要应用于树状结构的存储中，如公司的部门和上下级的关系，如JavaGUI的实现。