关键词:
定义
- 将对象组合成树状层次结构,使用户对单个对象和组合对象具有一致的访问性。
组合模式一般用来描述整体与部分的关系,它将对象组织到树形结构中,顶层的节点被称为根节点,根节点下面可以包含树枝节点和叶子节点,树枝节点下面又可以包含树枝节点和叶子节点
优点
- 更容易在组合体内加入新的对象,客户端不会因为加入了新的对象而更改源代码,满足“开闭原则”;
- 组合模式使得客户端代码可以一致地处理单个对象和组合对象,无须关心自己处理的是单个对象,还是组合对象,这简化了客户端代码;
缺点
- 不容易限制容器中的构件;
- 不容易用继承的方法来增加构件的新功能;
- 设计较复杂,客户端需要花更多时间理清类之间的层次关系;
组合模式的结构与实现
模式的结构
包含下面 3 个角色:
-
抽象构件(
Component
)角色(可以理解成接口):它的主要作用是为树叶构件和树枝构件声明公共接口,并实现它们的默认行为。
在透明式的组合模式中抽象构件还声明访问和管理子类的接口;
在安全式的组合模式中不声明访问和管理子类的接口,管理工作由树枝构件完成。(总的抽象类或接口,定义一些通用的方法,比如新增、删除) -
叶子构件(
Leaf
)角色:是组合中的叶子节点对象,它没有子节点,用于继承或实现抽象构件。 -
树枝构件(
Branch
)角色 / 中间构件:是组合中的分支节点对象,它有子节点,用于继承和实现抽象构件。
它的主要作用是存储和管理子部件,通常包含Add()
、Remove()
、GetChild()
等方法。
组合模式分为透明式的组合模式和安全式的组合模式。
(1)透明方式
抽象构件声明了所有子类中的全部方法,客户端无须区别树叶对象和树枝对象,对客户端来说是透明的。
但其缺点是:树叶构件本来没有 Add()
、Remove()
及 GetChild()
方法,却要实现它们(空实现或抛异常),这样会带来一些安全性问题。
(2)安全方式
将管理子构件的方法移到树枝构件中,避免了上一种方式的安全性问题。
客户端在调用时要知道叶子对象和树枝对象的存在,所以失去了透明性。
模式的实现
这里以安全组合模式来说明。
例:访问集合 branch0=leaf1,leaf2,leaf3
中的元素?
对应树状图如下:
【抽象构件角色】代码如下:
package com.example.designmodedemo.principle.combination.safe;
/**
* 安全组合模式
* 抽象构件(这里是接口)
*/
public interface Component
void operation();// 业务操作
【叶子构件角色】代码如下:
package com.example.designmodedemo.principle.combination.safe;
/**
* 安全组合模式
* 叶子构件
*/
public class Leaf implements Component
private String name;
public Leaf(String name)
this.name = name;
@Override
public void operation()
System.out.println(":> 树叶 " + name + " 被访问!");
【树枝构件角色】代码如下:
package com.example.designmodedemo.principle.combination.safe;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* 安全组合模式
* 树枝构件
*/
public class Branch implements Component
private List<Component> componentList = new ArrayList<>();// 声明集合管理子对象
public void add(Component component)
componentList.add(component);
public void remove(Component component)
componentList.remove(component);
public Component getChild(int position)
return componentList.get(position);
@Override
public void operation()
for (Object obj : componentList)
((Component)obj).operation();
【客户端】代码调用如下:
/**
* 安全组合模式
*/
private void principle_component_safe()
Leaf leaf2 = new Leaf("leaf2");
Leaf leaf3 = new Leaf("leaf3");
Branch branch1 = new Branch();
branch1.add(leaf2);
branch1.add(leaf3);
Leaf leaf1 = new Leaf("leaf1");
Branch branch0 = new Branch();
branch0.add(leaf1);
branch0.add(branch1);
branch0.operation();
【运行结果】如下图示:
应用场景
- 在需要表示一个对象整体与部分的层次结构的场合。
- 要求对用户隐藏组合对象与单个对象的不同,用户可以用统一的接口使用组合结构中的所有对象的场合。
技术永不眠!我们下期见!
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