Android中的合成模式

合成模式属于对象的结构模式,有时又叫做“部分——整体”模式。合成模式将对象组织到树结构中,可以用来描述整体与部分的关系。合成模式可以使客户端将单纯元素与复合元素同等看待。

安全式合成模式的结构

安全模式的合成模式要求管理聚集的方法只出现在树枝构件类中,而不出现在树叶构件类中,也就是将管理子元素的方法定义在Composite(合成)类中 ,即所谓的安全式。


  • 抽象构件(Component)角色:这是一个抽象角色,它给参加组合的对象定义出公共的接口及其默认行为,可以用来管理所有的子对象。这也是单纯与复杂元素可以同等看待的原因
  • 树叶构件(Leaf)角色:树叶对象是没有下级子对象的对象,定义出参加组合的原始对象的行为。
  • 树枝构件(Composite)角色:代表参加组合的有下级子对象的对象。树枝构件类给出所有的管理子对象的方法,如add()、remove()以及getChild()。
 抽象构件角色类
public interface Component {
    /**
     * 输出组建自身的名称
     */
    public void printStruct(String preStr);
}
树枝构件角色类
public class Composite implements Component {
    /**
     * 用来存储组合对象中包含的子组件对象
     */
    private List<Component> childComponents = new ArrayList<Component>();
    /**
     * 组合对象的名字
     */
    private String name;
    /**
     * 构造方法,传入组合对象的名字
     * @param name    组合对象的名字
     */
    public Composite(String name){
        this.name = name;
    }
    /**
     * 聚集管理方法,增加一个子构件对象
     * @param child 子构件对象
     */
    public void addChild(Component child){
        childComponents.add(child);
    }
    /**
     * 聚集管理方法,删除一个子构件对象
     * @param index 子构件对象的下标
     */
    public void removeChild(int index){
        childComponents.remove(index);
    }
    /**
     * 聚集管理方法,返回所有子构件对象
     */
    public List<Component> getChild(){
        return childComponents;
    }
    /**
     * 输出对象的自身结构
     * @param preStr 前缀,主要是按照层级拼接空格,实现向后缩进
     */
    @Override
    public void printStruct(String preStr) {
        // 先把自己输出
        System.out.println(preStr + "+" + this.name);
        //如果还包含有子组件,那么就输出这些子组件对象
        if(this.childComponents != null){
            //添加两个空格,表示向后缩进两个空格
            preStr += "  ";
            //输出当前对象的子对象
            for(Component c : childComponents){
                //递归输出每个子对象
                c.printStruct(preStr);
            }
        }
        
    }

}
树叶构件角色类
public class Leaf implements Component {
    /**
     * 叶子对象的名字
     */
    private String name;
    /**
     * 构造方法,传入叶子对象的名称
     * @param name 叶子对象的名字
     */
    public Leaf(String name){
        this.name = name;
    }
    /**
     * 输出叶子对象的结构,叶子对象没有子对象,也就是输出叶子对象的名字
     * @param preStr 前缀,主要是按照层级拼接的空格,实现向后缩进
     */
    @Override
    public void printStruct(String preStr) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(preStr + "-" + name);
    }

}
客户端类
public class Client {
    public static void main(String[]args){
        Composite root = new Composite("服装");
        Composite c1 = new Composite("男装");
        Composite c2 = new Composite("女装");
        
        Leaf leaf1 = new Leaf("衬衫");
        Leaf leaf2 = new Leaf("夹克");
        Leaf leaf3 = new Leaf("裙子");
        Leaf leaf4 = new Leaf("套装");
        
        root.addChild(c1);
        root.addChild(c2);
        c1.addChild(leaf1);
        c1.addChild(leaf2);
        c2.addChild(leaf3);
        c2.addChild(leaf4);
        
        root.printStruct("");
    }
}
安全式合成模式的缺点是不够透明,因为树叶类和树枝类将具有不同的接口。

透明式合成模式的结构

与安全式的合成模式不同的是,透明式的合成模式要求所有的具体构件类,不论树枝构件还是树叶构件,均符合一个固定接口。



抽象构件角色类

public abstract class Component {
    /**
     * 输出组建自身的名称
     */
    public abstract void printStruct(String preStr);
    /**
     * 聚集管理方法,增加一个子构件对象
     * @param child 子构件对象
     */
    public void addChild(Component child){
        /**
         * 缺省实现,抛出异常,因为叶子对象没有此功能
         * 或者子组件没有实现这个功能
         */
        throw new UnsupportedOperationException("对象不支持此功能");
    }
    /**
     * 聚集管理方法,删除一个子构件对象
     * @param index 子构件对象的下标
     */
    public void removeChild(int index){
        /**
         * 缺省实现,抛出异常,因为叶子对象没有此功能
         * 或者子组件没有实现这个功能
         */
        throw new UnsupportedOperationException("对象不支持此功能");
    }
    
    /**
     * 聚集管理方法,返回所有子构件对象
     */
    public List<Component> getChild(){
        /**
         * 缺省实现,抛出异常,因为叶子对象没有此功能
         * 或者子组件没有实现这个功能
         */
        throw new UnsupportedOperationException("对象不支持此功能");
    }
}
树枝构件角色类,此类将implements Conponent改为extends Conponent,其他地方无变化。
public class Composite extends Component {
    /**
     * 用来存储组合对象中包含的子组件对象
     */
    private List<Component> childComponents = new ArrayList<Component>();
    /**
     * 组合对象的名字
     */
    private String name;
    /**
     * 构造方法,传入组合对象的名字
     * @param name    组合对象的名字
     */
    public Composite(String name){
        this.name = name;
    }
    /**
     * 聚集管理方法,增加一个子构件对象
     * @param child 子构件对象
     */
    public void addChild(Component child){
        childComponents.add(child);
    }
    /**
     * 聚集管理方法,删除一个子构件对象
     * @param index 子构件对象的下标
     */
    public void removeChild(int index){
        childComponents.remove(index);
    }
    /**
     * 聚集管理方法,返回所有子构件对象
     */
    public List<Component> getChild(){
        return childComponents;
    }
    /**
     * 输出对象的自身结构
     * @param preStr 前缀,主要是按照层级拼接空格,实现向后缩进
     */
    @Override
    public void printStruct(String preStr) {
        // 先把自己输出
        System.out.println(preStr + "+" + this.name);
        //如果还包含有子组件,那么就输出这些子组件对象
        if(this.childComponents != null){
            //添加两个空格,表示向后缩进两个空格
            preStr += "  ";
            //输出当前对象的子对象
            for(Component c : childComponents){
                //递归输出每个子对象
                c.printStruct(preStr);
            }
        }
        
    }

}
树叶构件角色类,此类将implements Conponent改为extends Conponent,其他地方无变化。

public class Leaf extends Component {
    /**
     * 叶子对象的名字
     */
    private String name;
    /**
     * 构造方法,传入叶子对象的名称
     * @param name 叶子对象的名字
     */
    public Leaf(String name){
        this.name = name;
    }
    /**
     * 输出叶子对象的结构,叶子对象没有子对象,也就是输出叶子对象的名字
     * @param preStr 前缀,主要是按照层级拼接的空格,实现向后缩进
     */
    @Override
    public void printStruct(String preStr) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(preStr + "-" + name);
    }

}
客户端类的主要变化是不再区分Composite对象和Leaf对象。
public class Client {
    public static void main(String[]args){
        Component root = new Composite("服装");
        Component c1 = new Composite("男装");
        Component c2 = new Composite("女装");
        
        Component leaf1 = new Leaf("衬衫");
        Component leaf2 = new Leaf("夹克");
        Component leaf3 = new Leaf("裙子");
        Component leaf4 = new Leaf("套装");
        
        root.addChild(c1);
        root.addChild(c2);
        c1.addChild(leaf1);
        c1.addChild(leaf2);
        c2.addChild(leaf3);
        c2.addChild(leaf4);
        
        root.printStruct("");
    }
}

两种实现方法的选择

这里所说的安全性合成模式是指:从客户端使用合成模式上看是否更安全,如果是安全的,那么就不会有发生误操作的可能,能访问的方法都是被支持的。

  这里所说的透明性合成模式是指:从客户端使用合成模式上,是否需要区分到底是“树枝对象”还是“树叶对象”。如果是透明的,那就不用区分,对于客户而言,都是Compoent对象,具体的类型对于客户端而言是透明的,是无须关心的。

  对于合成模式而言,在安全性和透明性上,会更看重透明性,毕竟合成模式的目的是:让客户端不再区分操作的是树枝对象还是树叶对象,而是以一个统一的方式来操作。

Android中的合成模式

我们知道,在Android中的布局文件对应的就是这种树形结构。对于View和ViewGroup在Android中使用的是安全式的组合模式(在组合对象中添加add,remove,getChild方法)

Android中的合成模式_第1张图片

View类的实现:

public class View{
        //... ...
        //省略了无关的方法
}
ViewGroup的实现:

public abstract class ViewGroup extends View{
    /**
     * Adds a child view.
     */
    public void addView(View child) {
        //...
    }
 
    public void removeView(View view) {
        //...
    }
 
    /**
     * Returns the view at the specified position in the group.
     */
    public View getChildAt(int index) {
        try {
            return mChildren[index];
        } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
            return null;
        }
    }
 
    //other methods
}

原文链接:

《JAVA与模式》之合成模式

Android设计模式系列

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