十三、组合模式 ( Composite Pattern )

组合模式（Composite Pattern），又叫部分整体模式，是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象

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

组合模式创建了一个包含自己对象组的类，该类提供了修改相同对象组的方式。

组合模式属于结构型模式，它创建了对象组的树形结构

摘要

1、 意图：

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组合对象的使用具有一致性

2、 主要解决：

它在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，客户程序可以向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

3、 何时使用：

1、 您想表示对象的部分-整体层次结构（树形结构）；
2、 希望用户忽略组合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；

4、 如何解决：

树枝和叶子实现统一接口，树枝内部组合该接口

5、 关键代码：

树枝内部组合该接口，并且含有内部属性 List，里面放 Component

6、 应用实例：

1、 算术表达式包括操作数、操作符和另一个操作数，其中，另一个操作符也可以是操作树、操作符和另一个操作数；
2、 在JAVAAWT和SWING中，对于Button和Checkbox是树叶，Container是树枝；

7、 优点：

1、 高层模块调用简单；
2、 节点自由增加；

8、 缺点：

在使用组合模式时，其叶子和树枝的声明都是实现类，而不是接口，违反了依赖倒置原则

9、 使用场景：

部分、整体场景，如树形菜单，文件、文件夹的管理

10、 注意事项：

定义时为具体类

实现

 

1、 类Employee，该类被当作组合模型类；
2、 CompositePatternDemo类使用Employee类来添加部门层次结构，并打印所有员工；

范例

1. 创建 Employee 类，该类带有 Employee 对象的列表

Employee.java

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package com.hotmindshare.gof;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Employee {
   private String name;
   private String dept;
   private int salary;
   private List<Employee> subordinates;
   //构造函数
   public Employee(String name,String dept, int sal) {
      this.name = name;
      this.dept = dept;
      this.salary = sal;
      subordinates = new ArrayList<Employee>();
   }
   public void add(Employee e) {
      subordinates.add(e);
   }
   public void remove(Employee e) {
      subordinates.remove(e);
   }
   public List<Employee> getSubordinates(){
     return subordinates;
   }
   public String toString(){
      return ("Employee :[ Name : "+ name 
      +", dept : "+ dept + ", salary :"
      + salary+" ]");
   }   

2. 使用 Employee 类来创建和打印员工的层次结构

CompositePatternDemo.java

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package com.hotmindshare.gof;
public class CompositePatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      Employee CEO = new Employee("John","CEO", 30000);
      Employee headSales = new Employee("Robert","Head Sales", 20000);
      Employee headMarketing = new Employee("Michel","Head Marketing", 20000);
      Employee clerk1 = new Employee("Laura","Marketing", 10000);
      Employee clerk2 = new Employee("Bob","Marketing", 10000);
      Employee salesExecutive1 = new Employee("Richard","Sales", 10000);
      Employee salesExecutive2 = new Employee("Rob","Sales", 10000);
      CEO.add(headSales);
      CEO.add(headMarketing);
      headSales.add(salesExecutive1);
      headSales.add(salesExecutive2);
      headMarketing.add(clerk1);
      headMarketing.add(clerk2);
      //打印该组织的所有员工
      System.out.println(CEO); 
      for (Employee headEmployee : CEO.getSubordinates()) {
         System.out.println(headEmployee);
         for (Employee employee : headEmployee.getSubordinates()) {
            System.out.println(employee);
         }
      }     
   }

编译运行以上 Java 范例，输出结果如下

$ javac -d . src/main/com.hotmindshare/gof/CompositePatternDemo.java
$ java  com.hotmindshare.gof.CompositePatternDemo
Employee :[ Name : John, dept : CEO, salary :30000 ]
Employee :[ Name : Robert, dept : Head Sales, salary :20000 ]
Employee :[ Name : Richard, dept : Sales, salary :10000 ]
Employee :[ Name : Rob, dept : Sales, salary :10000 ]
Employee :[ Name : Michel, dept : Head Marketing, salary :20000 ]
Employee :[ Name : Laura, dept : Marketing, salary :10000 ]
Employee :[ Name : Bob, dept : Marketing, salary :10000 ]