組合模式
組合模式(Composite Pattern),又叫部分整體模式,是用來把一組相似的物件當作單一的物件。組合模式依據樹狀結構來組合對象,用來表示部分以及整體層次。這種類型的設計模式屬於結構型模式,它創建了物件群組的樹狀結構。
這種模式創建了一個包含自己物件群組的類別。該類別提供了修改相同物件組的方式。
我們透過下面的實例來示範組合模式的用法。實例示範了一個組織中員工的層次結構。
介紹
意圖:將物件組合成樹狀結構以表示"部分-整體"的層次結構。組合模式使得使用者對單一物件和組合物件的使用具有一致性。
主要解決:它在我們樹型結構的問題中,模糊了簡單元素和複雜元素的概念,客戶程式可以向處理簡單元素一樣來處理複雜元素,從而使得客戶程式與複雜元素的內部結構解耦。
何時使用:1、您想表示物件的部分-整體層次結構(樹狀結構)。 2、您希望使用者忽略組合物件與單一物件的不同,使用者將統一地使用組合結構中的所有物件。
如何解決:樹枝和葉子實作統一接口,樹枝內部組合該接口。
關鍵程式碼:樹枝內部組合該接口,並且含有內部屬性 List,在裡面放 Component。
應用實例:1、算術運算式包含運算元、運算子和另一個運算元,其中,另一個運算子也可以是操作樹、運算子和另一個運算子數。 2.在 JAVA AWT 和 SWING 中,對於 Button 和 Checkbox 是樹葉,Container 是樹枝。
優點:1、高層模組呼叫簡單。 2.節點自由增加。
缺點:在使用組合模式時,其葉子和樹枝的宣告都是實作類,而不是接口,違反了依賴倒置原則。
使用場景:部分、整體場景,如樹狀選單,檔案、資料夾的管理。
注意事項:定義時為具體類別。
實作
我們有一個類別 Employee,該類別被當作組合模型類別。 CompositePatternDemo,我們的示範類別使用 Employee 類別來新增部門層次結構,並列印所有員工。
步驟 1
建立 Employee 類,該類別帶有 Employee 物件的清單。
Employee.java
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+" ]"); } }
步驟 2
使用 Employee 類別來建立和列印員工的層次結構。
CompositePatternDemo.java
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); } } } }
步驟 3
驗證輸出。
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 ]