Java设计模式之组合模式

组合模式，又叫部分整体模式，它创建了对象组的树形结构，将对象组合成树状结构以表示“整体-部分”的层次关系。

组合模式依据树形结构来组合对象，用来表示部分以及整体层次。

这种类型的设计模式属于结构性模式。

组合模式使得用户对单个对象和组合对象的访问具有一致性，即：组合能让客户以一致的方式处理个别对象以及组合对象。

案例

编写程序展示一个学校院系结构，需求是这样的：要在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系。

public abstract class OrganizationComponent {
    private String name; // 名字
    private String des; // 说明

    protected  void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
        //默认实现
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    protected  void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
        //默认实现
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    //构造器
    public OrganizationComponent(String name, String des) {
        super();
        this.name = name;
        this.des = des;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getDes() {
        return des;
    }

    public void setDes(String des) {
        this.des = des;
    }

    //方法print, 做成抽象的, 子类都需要实现
    protected abstract void print();

}

public class University extends OrganizationComponent {
    List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<OrganizationComponent>();

    public University(String name, String des) {
        super(name, des);
    }

    @Override
    protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
        organizationComponents.add(organizationComponent);
    }


    @Override
    protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
        organizationComponent.remove(organizationComponent);
    }

    @Override
    public String getName() {
        return super.getName();
    }

    @Override
    public String getDes() {
        return super.getDes();
    }
    // print方法：输出University包含的学院
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("University: " + getName());
        // 遍历所有的学院
        for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) {
            organizationComponent.print();
        }
    }
}

public class College extends OrganizationComponent {

    //List 中 存放的Department
    List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<OrganizationComponent>();

    // 构造器
    public College(String name, String des) {
        super(name, des);
    }

    // 重写add
    @Override
    protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
        //  将来实际业务中，Colleage 的 add 和  University add 不一定完全一样
        organizationComponents.add(organizationComponent);
    }

    // 重写remove
    @Override
    protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
        organizationComponents.remove(organizationComponent);
    }

    @Override
    public String getName() {
        return super.getName();
    }

    @Override
    public String getDes() {
        return super.getDes();
    }

    // print方法，就是输出University 包含的学院
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("--------------" + getName() + "--------------");
        //遍历 organizationComponents
        for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) {
            organizationComponent.print();
        }
    }
}

public class Department extends OrganizationComponent{

    public Department(String name, String des) {
        super(name, des);
    }

    //add , remove 就不用写了，因为他是叶子节点

    @Override
    public String getName() {
        return super.getName();
    }

    @Override
    public String getDes() {
        return super.getDes();
    }

    @Override
    public void print() {
        System.out.println(getName());
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {

        //从大到小创建对象 学校
        OrganizationComponent university = new University("清华大学", " 中国顶级大学 ");

        //创建 学院
        OrganizationComponent computerCollege = new College("计算机学院", " 计算机学院 ");
        OrganizationComponent infoEngineercollege = new College("信息工程学院", " 信息工程学院 ");


        //创建各个学院下面的系(专业)
        computerCollege.add(new Department("软件工程", " 软件工程不错 "));
        computerCollege.add(new Department("网络工程", " 网络工程不错 "));
        computerCollege.add(new Department("计算机科学与技术", " 计算机科学与技术是老牌的专业 "));

        //
        infoEngineercollege.add(new Department("通信工程", " 通信工程不好学 "));
        infoEngineercollege.add(new Department("信息工程", " 信息工程好学 "));

        //将学院加入到 学校
        university.add(computerCollege);
        university.add(infoEngineercollege);

        university.print();
//        infoEngineercollege.print();
    }
}

University: 清华大学
--------------计算机学院--------------
软件工程
网络工程
计算机科学与技术
--------------信息工程学院--------------
通信工程
信息工程

注意事项

• 简化客户端操作。客户端只需要面对一致的对象而不用考虑整体部分或者节点叶子的问题。

• 具有较强的扩展性。当我们要更改组合对象时，我们只需要调整内部的层次关系，客户端不用做出任何改动。

• 方便创建出复杂的层次结构。客户端不用理会组合里面的组成细节，容易添加节点或者叶子从而创建出复杂的树形结构。

• 需要遍历组织机构，或者处理的对象具有树形结构时，非常适合使用组合模式。

• 要求较高的抽象性，如果节点和叶子有很多差异性的话，比如很多方法和属性都不一样，不适合使用组合模式。