Java设计模式 - 组合模式
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简介
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。这种类型的设计模式属于结构型模式，它创建了对象组的树形结构。
组合模式原理
首先先看一下组合的UML图
Compoent：抽象类或者接口，是组合对象声明的接口，实现所有类的默认行为，用于访问、管理子部件。
Leaf：组合中的叶子节点，最小的类
Composite：非叶子节点，用来操作组合对象，存储子部件。
组合模式实例
接下来用一个例子来学习组合模式，学校有学院，学院下有专业，这就是一层一层的关系，需要在一个页面中展现出那个学校有什么学院，学院下有什么专业。
来看一下例子的类图
1|0①、定义抽象类-Component
定义属性，构造器，getset，操作方法需要默认实现，因为在叶子节点是不需要去实现的，如果定义成抽象类，子类就必须实现了。在定义一个抽象类-打印信息。
package com.lyd.demo.composite;
/**
* @Author: lyd
* @Description: 抽象类
* @Date: 2022-08-30
*/
public abstract class OrganizationComponent {
private String name;
private String description;
public OrganizationComponent(String name, String description) {
this.name = name;
this.description = description;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getDescription() {
return description;
}
public void setDescription(String description) {
this.description = description;
}
// 添加 - 子类不一定需要实现
public void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
// 删除 - 子类不一定需要实现
public void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
// 打印 - 子类必须去实现
public abstract void print();
}
1|0②、定义叶子类和非叶子类
大学类：非叶子，组合 院系类；定义一个数组来存放组合对象，通过重写操作方法对其进行操作。
package com.lyd.demo.compose;
import com.lyd.demo.composite.OrganizationComponent;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @Author: lyd
* @Description: 学校类 - 继承OrganizationComponent - 组合 院系类
* @Date: 2022-08-30
*/
public class University extends OrganizationComponent {
// 组合 College 类
List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<OrganizationComponent>();
public University(String name, String description) {
super(name, description);
}
/**
* 重写add
*/
@Override
public void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
organizationComponents.add(organizationComponent);
}
/**
* 重写remove
*/
@Override
public void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
organizationComponents.add(organizationComponent);
}
@Override
public String getName() {
return super.getName();
}
@Override
public String getDescription() {
return super.getDescription();
}
// 打印包含学院的信息
@Override
public void print() {
System.out.println("< " + getName() + " >");
// 将所有学院信息打印出来
for (OrganizationComponent o : organizationComponents) {
o.print();
}
}
}
学院类：非叶子，组合Department类，定义一个数组来存放组合对象，通过重写操作方法对其进行操作。
package com.lyd.demo.compose;
import com.lyd.demo.composite.OrganizationComponent;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @Author: lyd
* @Description: 学院类
* @Date: 2022-08-30
*/
public class College extends OrganizationComponent {
// 组合 Department 类
List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<OrganizationComponent>();
public College(String name, String description) {
super(name, description);
}
/**
* 重写add
*/
@Override
public void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
organizationComponents.add(organizationComponent);
}
/**
* 重写remove
*/
@Override
public void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
organizationComponents.add(organizationComponent);
}
@Override
public String getName() {
return super.getName();
}
@Override
public String getDescription() {
return super.getDescription();
}
// 打印包含学院的信息
@Override
public void print() {
System.out.println("< " + getName() + " >");
// 将所有专业信息打印出来
for (OrganizationComponent o : organizationComponents) {
o.print();
}
}
}
专业类：叶子节点，没有组合的集合，所以不需要进行操作，只需要进行输出打印。
package com.lyd.demo.compose;
import com.lyd.demo.composite.OrganizationComponent;
/**
* @Author: lyd
* @Description: 专业类
* @Date: 2022-08-30
*/
public class Department extends OrganizationComponent {
// 已经没有集合了
public Department(String name, String description) {
super(name, description);
}
@Override
public String getName() {
return super.getName();
}
@Override
public String getDescription() {
return super.getDescription();
}
// 叶子节点，就不需要add和remove
@Override
public void print() {
System.out.println(getName());
}
}
1|0③、测试
package com.lyd.demo.test;
import com.lyd.demo.compose.College;
import com.lyd.demo.compose.Department;
import com.lyd.demo.compose.University;
import com.lyd.demo.composite.OrganizationComponent;
/**
* @Author: lyd
* @Description: 测试
* @Date: 2022-08-30
*/
public class ComposeTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建大学
OrganizationComponent ZheJiangUniversity = new University("浙江大学", "人才之地");
// 创建学院
OrganizationComponent ComputerCollege = new College("计算机科学与技术学院", "-->计算机科学与技术学院");
OrganizationComponent OpticalCollege = new College("光电科学与工程学院", "-->光电科学与工程学院");
// 创建专业
Department ComputerDepartment = new Department("计算机科学与技术", "--计算机科学与技术");
Department SoftWareDepartment = new Department("软件工程", "--软件工程");
Department OpticalDepartment = new Department("光电信息科学与工程", "--光电信息科学与工程");
// 添加专业
ComputerCollege.add(ComputerDepartment);
ComputerCollege.add(SoftWareDepartment);
OpticalCollege.add(OpticalDepartment);
// 添加学院
ZheJiangUniversity.add(ComputerCollege);
ZheJiangUniversity.add(OpticalCollege);
// 打印所有
ZheJiangUniversity.print();
System.out.println("*******************************");
// 打印学院
ComputerCollege.print();
System.out.println("*******************************");
// 打印院系
ComputerDepartment.print();
}
}
组合可以理解成是层层相套。
运行结果：
通俗的讲，组合模式就是将对象组合到非类中，在非子类中进行对他们的操作，有种层层相套的感觉，可以通过打断点的形式一步一步了解。
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