设计模式总结 - 组合模式

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1、注：文档内容基本上来自于网上，并加上自己的理解而成。有的觉得网友总结得非常好，就完全照搬下来，供学习之用。然而，有的摘抄并没有加上原链接和出处，请谅解。要点：1. 用于处理树形结构的问题中，它模糊了简单元素和复杂元素的概念，客户程序可以像处理简单元素一样来处理复杂元素，从而使得客户程序与复杂元素内部结构解耦。 2. 组合模式可以优化处理递归或者分级数据结构。我们可以将组合理解为两个层面的意思，一个是按“整体-部分”的方式一个将复杂过程组成树型结构，另一个层面则是强调整个树的执行要有统一的接口，可以被递归的调用。3. 应用场景： OS文件系统，JUnit1.（Composite Pattern）

2、组合模式详解1： 组合模式(Composite Pattern)有时候又叫做部分-整体模式，它使我们树型结构的问题中，模糊了简单元素和复杂元素的概念，客户程序可以像处理简单元素一样来处理复杂元素,从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。组合模式让你可以优化处理递 归或分级数据结构。有许多关于分级数据结构的例子，使得组合模式非常有用武之地。关于分级数据结构的一个普遍性的例子是你每 次使用电脑时所遇到的：文件系统。文件系统由目录和文件组成。每个目录都可以装内容。目录的内容可以是文件，也可以是目录。按照这种方式，计算机的文件系统就是以递归结构来组织的。如果你想要描述这样的数据结构，那么你可以使用组

3、合模式Composite。定义(GoF设计模式)：将对象组合成树形结构以表示“部分整体”的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和使用具有一致性。涉及角色：1.Component是组合中的对象声明接口，在适当的情况下，实现所有类共有接口的默认行为。声明一个接口用于访问和管理Component子部件。2.Leaf在组合中表示叶子结点对象，叶子结点没有子结点。3.Composite定义有枝节点行为，用来存储子部件，在Component接口中实现与子部件有关操作，如增加(add)和删除(remove)等。适用性以下情况下适用Composite模式：1你想表示对象的部分-整体层次结构2你希望用户忽略组合

4、对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象。总结组合模式解耦了客户程序与复杂元素内部结构，从而使客户程序可以向处理简单元素一样来处理复杂元素。如果你想要创建层次结构，并可以在其中以相同的方式对待所有元素，那么组合模式就是最理想的选择。本章使用了一个文件系统的例子来举例说明了组合模式的用途。在这个例子中，文件和目录都执行相同的接口，这是组合模式的关键。通过执行相同的接口，你就可以用相同的方式对待文件和目录，从而实现将文件或者目录储存为目录的子级元素。如图:举例如下：java1.package posite;2./*3. *文件名称：posite.Company.java4. *创

5、建人：Fei Wong5. *创建时间：2012-06-266. *电子邮箱：7. *8. */9.public abstract class Company 10. private String name;11.12. public Company(String name) 13. this.name = name;14. 15.16. public Company() 17. 18.19. public String getName() 20. return name;21. 22.23. public void setName(String name) 24. this.name = n

6、ame;25. 26.27. protected abstract void add(Company company);28.29. protected abstract void romove(Company company);30.31. protected abstract void display(int depth);32.33.34.35.36.37.package posite;38.39.import java.util.ArrayList;40.import java.util.List;41./*42. *文件名称：design.singleton.CommandInvok

7、er.java43. *创建人：Fei Wong44. *创建时间：2012-06-2645. *电子邮箱：46. *47. */48.public class ConcreteCompany extends Company 49.private List cList;50.51. public ConcreteCompany() 52. cList = new ArrayList();53. 54.55. public ConcreteCompany(String name) 56. super(name);57. cList = new ArrayList() ;58. 59.60. Ov

8、erride61. protected void add(Company company) 62. cList.add(company);63. 64.65. Override66. protected void display(int depth) 67. / TODO Auto-generated method stub68. StringBuilder sb = new StringBuilder();69. for (int i = 0; i depth; i+) 70. sb.append(-);71. 72. System.out.println(new String(sb) +

9、this.getName();73. for (Company c : cList) 74. c.display(depth + 2); /注意：其实这里是一个递归调用75. 76. 77.78. Override79. protected void romove(Company company) 80. cList.remove(company);81. 82.83.84.85.86.package posite;87./*88. *文件名称：posite.FinanceDepartment.java89. *创建人：Fei Wong90. *创建时间：2012-06-2691. *电子邮箱

10、：92. */93.public class FinanceDepartment extends Company 94.95.96. public FinanceDepartment()97.98. 99.100. public FinanceDepartment(String name)101. super(name);102. 103.104. Override105.protectedvoid add(Company company) 106.107. 108.109. Override110.protectedvoid display(int depth) 111. StringBui

11、lder sb = new StringBuilder();112. for (int i = 0; i depth; i+) 113. sb.append(-);114. 115. System.out.println(new String(sb) + this.getName() ) ;116. 117.118. Override119.protectedvoid romove(Company company) 120.121. 122.123.124.125.126.127.128.package posite;129./*130. *文件名称：posite.HRDepartment.j

12、ava131. *创建人：Fei Wong132. *创建时间：2012-06-26133. *电子邮箱：134. */135.public class HRDepartment extends Company 136.137.138. public HRDepartment()139.140. 141.142. public HRDepartment(String name)143. super(name);144. 145.146. Override147. protected void add(Company company) 148.149. 150.151. Override152.

13、 protected void display(int depth) 153. StringBuilder sb = new StringBuilder();154. for (int i = 0; i depth; i+) 155. sb.append(-);156. 157. System.out.println(new String(sb) + this.getName() ) ;158. 159.160. Override161. protected void romove(Company company) 162.163. 164.165.166.167.168.169.170.pa

14、ckage posite;171.172.public class Client 173.174. /*175. * param args176. */177. public static void main(String args) 178. / TODO Auto-generated method stub179. Company root = new ConcreteCompany();180. root.setName(北京总公司);181. root.add(new HRDepartment(总公司人力资源部);182. root.add(new FinanceDepartment(

15、总公司财务部);183.Company shandongCom = new ConcreteCompany(山东分公司);184. shandongCom.add(new HRDepartment(山东分公司人力资源部);185. shandongCom.add(new FinanceDepartment(山东分公司账务部);186. Company zaozhuangCom = new ConcreteCompany(枣庄办事处);187. zaozhuangCom.add(new FinanceDepartment(枣庄办事处财务部);188. zaozhuangCom.add(new H

16、RDepartment(枣庄办事处人力资源部);189. Company jinanCom = new ConcreteCompany(济南办事处);190. jinanCom.add(new FinanceDepartment(济南办事处财务部);191. jinanCom.add(new HRDepartment(济南办事处人力资源部);192. shandongCom.add(jinanCom);193. shandongCom.add(zaozhuangCom);194.Company huadongCom = new ConcreteCompany(上海华东分公司);195. hua

17、dongCom.add(new HRDepartment(上海华东分公司人力资源部);196. huadongCom.add(new FinanceDepartment(上海华东分公司账务部);197. Company hangzhouCom = new ConcreteCompany(杭州办事处);198. hangzhouCom.add(new FinanceDepartment(杭州办事处财务部);199. hangzhouCom.add(new HRDepartment(杭州办事处人力资源部);200.Company nanjingCom = new ConcreteCompany(南

18、京办事处);201. nanjingCom.add(new FinanceDepartment(南京办事处财务部);202. nanjingCom.add(new HRDepartment(南京办事处人力资源部);203. huadongCom.add(hangzhouCom);204. huadongCom.add(nanjingCom);205. root.add(shandongCom);206. root.add(huadongCom);207. root.display(0);208. 209.210.详解2：组合模式意在组成任意复杂度的整体-部分组件层次结构，同时将单个组件或复合组

19、件视为统一的接口。我们可以将组合理解为两个层面的意思，一个是按“整体-部分”的方式一个将复杂过程组成树型结构，另一个层面则是强调整个树的执行要有统一的接口，可以被递归的调用。光看定义的话一定感觉太抽象了，网上的文章都是抄来抄去那几篇，内容很生硬，我来举个通俗点的例子解释一下大家就明白了。（本文系作者原创，请尊重作者的权利。本文欢迎转载，如转载必须注明作者及出处！)想了解更多JAVA设计模式吗？请阅读博主系列原创作品：我眼中的JAVA设计模式就拿网上常见的画图的例子来说吧，画图是一个由简到难、由局部到整体的过程，假设我们画下面的一个图：用程序来实现，我们可能会用最原始也是最直观的方法。 publ

20、ic class Picture void drawShape1() /画形状1 void drawShape2() /画形状2 void drawShape3() /画形状3 void drawPicture() drawShape1(); drawShape2(); drawShape3(); 上面的代码很直观，但问题也很明显，这样的代码是没有任何重用性可言的，换了另一副画，哪怕还是这几个图形，只是彼此相对位置稍微改动一下就得重新设计代码，所以我相信这样的代码大部分开发者是不会接受的。基于上面的理由我们来重新设计代码，将画图过程中可重用的部分抽象出来。class Rectangle /输入

21、四个角的坐标 Rectangle(Point a,Point b,Point c,Point d) void drawRectangle() /在这里画矩形 class Triangle /输入三个顶点的坐标 Rectangle(Point a,Point b,Point c) void drawTriangle() /在这里画三角型 class Picture Rectangle r1 = new Rectangle(); Rectangle r2 = new Rectangle(); Triangle t1 = new Triangle(); void drawPicture() r1.d

22、rawRectangle(); r2.drawRectangle(); t1.drawTriangle(); 在这里我们已经引入了组合的第一层含义，即将复杂的过程进行分解，然后按“整体-部分”的方式组合成树型结构。在这里，Picture是整体，Rectangle和Triangle是部分。上面的代码看起来比最初的代码要好很多了，我们实现了可重用部分的抽象。但仔细思考我们会发现上面的代码还是不够完美，如果图形非常复杂，整个结构的“树根”部分就会变得非常臃肿，在这里我们指的是drawPicture方法，想象一下一个图片由上百个图形组成。为了避免这样的情况出现，我们将画不同的Shape（Picture

23、当然也可以看成是一个Shape）的方法名称统一起来，抽象出一个统一的接口，这样我们可以用一个类似于递归的方式来处理整个过程，看下面的代码：public interface Shape /画形状 void draw();class Rectangle implements Shape /输入四个角的坐标 Rectangle(Point a,Point b,Point c,Point d) Override void draw() /在这里画矩形 class Triangle implements Shape /输入三个顶点的坐标 Rectangle(Point a,Point b,Point )

24、 Override void draw() /在这里画三角型 /这是一个复杂的Shape，由若干个其它Shpae组成class ComplexShape1 implements Shape Shape r1 = new Rectangle(); Shape r2 = new Rectangle(); Shape t1 = new Triangle(); Override void draw() r1.draw(); r2.draw(); t1.draw(); /这是一个另一个复杂的Shapeclass ComplexShape2 implements Shape Shape r1 = new

25、Rectangle(); Shape t1 = new Triangle(); Shape t2 = new Triangle(); Override void draw() r1.draw(); t1.draw(); t2.draw(); class Picture implements Shape Shape shape1 = new ComplexShape1(); Shape shape2 = new ComplexShape2(); Override void draw() shape1.draw(); shape2.draw(); 我们来看上面的代码，接口Shape表示一个抽象的图

26、形，任何图形都应该有一个draw方式用来把自己展现在画布上，draw被看作画不同图形的统一方法。在这里我们成功的引入了组合设计模式的第二层含义，正是因为有了这个统一的画图方法，我们可以用类似于上面的代码的方法来“递归”的画出一个复杂的图形。如果你了解AWT画图接口的话，你对上面的代码可能感觉很熟悉。事实上，Java正是基于组合的方式来构建整个AWT基础架构体系的。从另一个方面讲，组合模式强调以树形结构来聚合对象，而不是使用继承的方式，这是对传统面向对象编程思想的一个重大挑战。（本文系作者原创，请尊重作者的权利。本文欢迎转载，如转载必须注明作者及出处！)想了解更多JAVA设计模式吗？请阅读博主系列原创作品：我眼中的JAVA设计模式