设计模式之组合模式

组合模式

定义

组合模式（Composite Pattern）也叫合成模式，有时又叫做部分-整体模式（Part-Whole），主要是用来描述部分与整体的关系，其定义如下：

Compose objects into tree structures to represent part-whole hierarchies.Composite lets clients treat individual objects and compositions of objects uniformly.（将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。）

我们先来说说组合模式的几个角色：

1. Component抽象构件角色

定义参加组合对象的共有方法和属性，可以定义一些默认的行为或属性，比如我们例子中的getInfo就封装到了抽象类中。

·Leaf叶子构件

叶子对象，其下再也没有其他的分支，也就是遍历的最小单位。

2. Composite树枝构件

树枝对象，它的作用是组合树枝节点和叶子节点形成一个树形结构。

优缺点

优点

1. 高层模块调用简单

   一棵树形机构中的所有节点都是Component，局部和整体对调用者来说没有任何区别，也就是说，高层模块不必关心自己处理的是单个对象还是整个组合结构，简化了高层模块的代码。

2. 节点自由增加

   使用了组合模式后，我们可以看看，如果想增加一个树枝节点、树叶节点是不是都很容易，只要找到它的父节点就成，非常容易扩展，符合开闭原则，对以后的维护非常有利。

缺点

组合模式有一个非常明显的缺点，看到我们在场景类中的定义，提到树叶和树枝使用时的定义了吗？直接使用了实现类！这在面向接口编程上是很不恰当的，与依赖倒置原则冲突。

示例代码

1. 抽象类组件

public abstract class Component {
    public void doSomething() {
        System.out.println("component do something");
    }
}

2. 组合类

   public class Composite extends Component {
       // 构件容器
       private List<Component> componentArrayList = new ArrayList<Component>();
   
       // 增加一个叶子构件或树枝构件
       public void add(Component component) {
           this.componentArrayList.add(component);
       }
   
       // 删除一个叶子构件或树枝构件
       public void remove(Component component) {
           this.componentArrayList.remove(component);
       }
   
       // 获得分支下的所有叶子构件和树枝构件
       public List<Component> getChildren() {
           return this.componentArrayList;
       }
   }
   

3. 叶子节点

   public class Leaf extends Component {
       @Override
       public void doSomething() {
           System.out.println("leaf do something");
       }
   }
   

4. 测试方法

   @Test
   public void test() {
       // 创建一个根节点
       Composite root = new Composite();
       root.doSomething();
       // 创建一个树枝构件
       Composite branch = new Composite();
       // 创建一个叶子节点
       Leaf leaf = new Leaf();
       // 建立整体
       root.add(branch);
       branch.add(leaf);
       display(root);
   }
   
   // 通过递归遍历树
   public static void display(Composite root) {
       for (Component c : root.getChildren()) {
           if (c instanceof Leaf) { // 叶子节点
               c.doSomething();
           } else { // 树枝节点
               display((Composite)c);
           }
       }
   }
   

运行结果

component do something
leaf do something

示例代码地址

https://gitee.com/youxiaxiaomage/java-practices/tree/master/yxxmg-gof-sample/src/main/java/com/yxxmg/gof/structure/composite