当前位置: 代码迷 >> 综合 >> 设计模式-组合模式(Composite Pattern)
  详细解决方案

设计模式-组合模式(Composite Pattern)

热度:89   发布时间:2023-12-01 20:30:54.0

推荐:Java设计模式汇总

组合模式

定义

Compose objects into tree structures to represent part-whole hierarchies. Composite let client 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,使得用户对于单个对象和组合对象的使用具有一致性。

类型
结构性。

模式讲解
抽象根节点(Component):定义系统各层对象的共有方法和属性,可以预先定义一些默认行为和属性。
树枝节点(Composite):定义树枝节点的行为,还需要存储子节点,组合树枝节点和叶子节点形成一个树形结构。
叶子节点(Leaf):叶子节点对象,其下再无分支,是系统层次遍历的最小单位。
在这里插入图片描述
例子
这里的例子是一个课程目录例子,比如主课程目录中有Java课程目录、Python课程目录等,而Java课程目录中还有Java设计模式课程、Java虚拟机课程、SpringBoot框架课程等等更细分的课程,或者还有其他Java课程子目录。

CatalogComponent类(抽象类,目录组件类),是抽象根节点(Component),预先定义了一些默认行为和属性。

package com.kaven.design.pattern.structural.composite;public abstract class CatalogComponent {
    public void add(CatalogComponent catalogComponent){
    throw new UnsupportedOperationException("不支持添加操作");}public void remove(CatalogComponent catalogComponent){
    throw new UnsupportedOperationException("不支持删除操作");}public String getName(){
    throw new UnsupportedOperationException("不支持获取名称操作");}public double getPrice(){
    throw new UnsupportedOperationException("不支持获取价格操作");}public void print(){
    throw new UnsupportedOperationException("不支持打印操作");}
}

Course类(课程类),继承了CatalogComponent类,并且重写了它需要的方法,是叶子节点(Leaf)。

package com.kaven.design.pattern.structural.composite;public class Course extends CatalogComponent {
    private String name;private double price;public Course(String name, double price) {
    this.name = name;this.price = price;}@Overridepublic String getName() {
    return this.name;}@Overridepublic double getPrice() {
    return this.price;}@Overridepublic void print() {
    System.out.println("Course Name:"+name+" Price:"+price);}
}

CourseCatalog类(课程目录类),继承了CatalogComponent类,也重写了它需要的方法,因为它是目录(树枝节点),所以它有一个容器private List<CatalogComponent> items = new ArrayList<CatalogComponent>(),用来存储课程(叶子节点),所以它是是树枝节点(Composite)。
level是目录的级数,方便打印目录结构。

package com.kaven.design.pattern.structural.composite;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class CourseCatalog extends CatalogComponent {
    private List<CatalogComponent> items = new ArrayList<CatalogComponent>();private String name;private Integer level;public CourseCatalog(String name, Integer level) {
    this.name = name;this.level = level;}@Overridepublic String getName() {
    return this.name;}@Overridepublic void add(CatalogComponent catalogComponent) {
    items.add(catalogComponent);}@Overridepublic void remove(CatalogComponent catalogComponent) {
    items.remove(catalogComponent);}@Overridepublic void print() {
    System.out.println(this.name);for(CatalogComponent catalogComponent : items){
    if(level != null){
    for (int i = 0; i < this.level; i++) {
    System.out.print(" ");}}catalogComponent.print();}}
}

应用层代码:

package com.kaven.design.pattern.structural.composite;public class Test {
    public static void main(String[] args) {
    CatalogComponent linuxCourse = new Course("Linux课程",11);CatalogComponent windowsCourse = new Course("Windows课程",12);CatalogComponent javaCourseCatalog = new CourseCatalog("Java课程目录",2);CatalogComponent designPattern = new Course("Java设计模式",20);CatalogComponent springboot = new Course("springboot框架",17);CatalogComponent springcloud = new Course("springcloud框架",19);javaCourseCatalog.add(designPattern);javaCourseCatalog.add(springboot);javaCourseCatalog.add(springcloud);CatalogComponent mainCourseCatalog = new CourseCatalog("课程主目录",1);mainCourseCatalog.add(linuxCourse);mainCourseCatalog.add(windowsCourse);mainCourseCatalog.add(javaCourseCatalog);mainCourseCatalog.print();}
}

输出:

课程主目录Course Name:Linux课程 Price:11.0Course Name:Windows课程 Price:12.0Java课程目录Course Name:Java设计模式 Price:20.0Course Name:springboot框架 Price:17.0Course Name:springcloud框架 Price:19.0

这里便完成了一个简单的组合模式例子。

适用场景

  • 系统对象层次具备整体和部分,呈树形结构,且要求具备统一行为(如树形菜单、操作系统目录结构等)。
  • 从一个整体中能够独立出部分模块或功能的场景。

优点

  • 组合模式屏蔽了对象系统的层次差异性(树节点和叶子节点为不同类型),将应用层代码与复杂的容器对象解耦,使得应用层可以忽略层次间的差异,使用一致的行为控制不同层次。
  • 组合模式可以很方便地增加树枝节点叶子节点对象,并对现有类库无侵入,符合开闭原则
  • 一棵树形结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,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。
  • 节点自由增加。

缺点

  • 如果类系统(树形结构)过于庞大,虽然对不同层次都提供一致性操作,但应用层仍需花费时间理清类之间的层次关系。
  • 使用组合模式时,其叶子节点和树枝节点的声明都是实现类,而不是接口,违反了依赖倒置原则

设计模式的七大原则

如果有说错的地方,请大家不吝赐教(记得留言哦~~~~)。

  相关解决方案