Java设计模式之组合模式深入刨析

2024-04-02 19:04:59 771人浏览独家记忆

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摘要

目录1.基本介绍2.结构3.组合模式解决的问题4.组合模式解决学校院系展示5.组合模式的注意事项和细节1.基本介绍 1）组合模式（Composite Pattern），又叫部分整体模

1.基本介绍

1）组合模式（Composite Pattern），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

2）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

3）这种类型的设计模式属于结构型模式

4）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

2.结构

组合模式主要包含三种角色：

抽象根节点（Component）：定义系统各层次对象的共有方法和属性，可以预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，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

3.组合模式解决的问题

1）组合模式解决这样的问题，当我们要处理的对象可以生成一颗树形结构，而我们要对树上的节点和叶子进行操作时，它能够提供一致的方式，而不用考虑它是节点还是叶子

2）对应的示意图

4.组合模式解决学校院系展示

1）应用实例要求

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

2）思路分析和图解（类图）

3）代码实现

Component组合对象声明接口

package com.zte;
public abstract class OrganizationComponent {
    private String name;// 名字
    private String des;// 说明
    public String getName() {
        return name;
    }
    public String getDes() {
        return des;
    }
    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) {
        this.name = name;
        this.des = des;
    }
    // 方法print，抽象方法
    protected abstract void print();
}

Composite非叶子节点

package com.zte;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
// University 就是 Composite，可以管理College
public class University extends OrganizationComponent {
    List<OrganizationComponent> organizationComponentList = new ArrayList<>();
    // 构造器
    public University(String name, String des) {
        super(name, des);
    }
    //重写add
    @Override
    protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
        organizationComponentList.add(organizationComponent);
    }
    // 重写remove
    @Override
    protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
        organizationComponent.remove(organizationComponent);
    }
    @Override
    protected void print() {
        System.out.println("==========" + getName() + "=========");
        for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponentList) {
            organizationComponent.print();
        }
    }
    @Override
    public String getName() {
        return super.getName();
    }
    @Override
    public String getDes() {
        return super.getDes();
    }
}

Composite非叶子节点

package com.zte;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class College extends OrganizationComponent {
    // list中存放department
    List<OrganizationComponent> organizationComponentList = new ArrayList<>();
    public College(String name, String des) {
        super(name, des);
    }
    //重写add
    @Override
    protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
        organizationComponentList.add(organizationComponent);
    }
    // 重写remove
    @Override
    protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
        organizationComponent.remove(organizationComponent);
    }
    @Override
    protected void print() {
        System.out.println("==========" + getName() + "=========");
        for (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponentList) {
            organizationComponent.print();
        }
    }
    @Override
    public String getName() {
        return super.getName();
    }
    @Override
    public String getDes() {
        return super.getDes();
    }
}

Leaf叶子节点

package com.zte;
public class Department extends OrganizationComponent {
    public Department(String name, String des) {
        super(name, des);
    }
    // add和remove方法就不需要再写了
    @Override
    protected void print() {
        System.out.println("===========" + getName() + "=========");
    }
    @Override
    public String getName() {
        return super.getName();
    }
    @Override
    public String getDes() {
        return super.getDes();
    }
}

package com.zte;
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建大学
        OrganizationComponent university = new University("清华大学", "中国最好的大学");
        // 创建学院
        OrganizationComponent college1 = new College("计算机学院", "计算机学院");
        OrganizationComponent college2 = new College("信息工程学院", "信息工程学院");
        // 创建各个学院下面的系
        college1.add(new Department("软件工程", "软件工程"));
        college1.add(new Department("网络工程", "网络工程"));
        college1.add(new Department("计算机科学与技术", "老牌专业"));
        college2.add(new Department("通信工程", "通信工程"));
        college2.add(new Department("信息工程", "信息工程"));
        // 将学院添加到学校中
        university.add(college1);
        university.add(college2);
        // 打印大学底下的所有院系
        university.print();
        // 打印学院底下的所有系
        college1.print();
    }
}