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。
这种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。
我们通过下面的实例来演示组合模式的用法。实例演示了一个组织中员工的层次结构。

介绍

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。
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,客户程序可以像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。
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、您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。
如何解决:树枝和叶子实现统一接口,树枝内部组合该接口。
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。
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,另一个操作数也可以是操作数、操作符和另一个操作数。 2、在 JAVA AWT 和 SWING 中,对于 Button 和 Checkbox 是树叶,Container 是树枝。
优点: 1、高层模块调用简单。 2、节点自由增加。
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。
使用场景:部分、整体场景,如树形菜单,文件、文件夹的管理。
注意事项:定义时为具体类。

实现

我们有一个类 Employee,该类被当作组合模型类。CompositePatternDemo 类使用 Employee 类来添加部门层次结构,并打印所有员工。
9. 组合模式 - 图1

步骤 1

创建 Employee 类,该类带有 Employee 对象的列表。

  1. package org.example.CompositePattern;
  2. import java.util.ArrayList;
  3. import java.util.List;
  4. /**
  5. * 员工
  6. */
  7. public class Employee {
  8. private String name;
  9. private String dept;
  10. private int salary;
  11. private List<Employee> subordinates;
  12. //构造函数
  13. public Employee(String name,String dept, int sal) {
  14. this.name = name;
  15. this.dept = dept;
  16. this.salary = sal;
  17. subordinates = new ArrayList<Employee>();
  18. }
  19. public void add(Employee e) {
  20. subordinates.add(e);
  21. }
  22. public void remove(Employee e) {
  23. subordinates.remove(e);
  24. }
  25. public List<Employee> getSubordinates(){
  26. return subordinates;
  27. }
  28. public String toString(){
  29. return ("Employee :[ Name : "+ name
  30. +", dept : "+ dept + ", salary :"
  31. + salary+" ]");
  32. }
  33. }

步骤 2

使用 Employee 类来创建和打印员工的层次结构。

  1. package org.example.CompositePattern;
  2. /**
  3. * 组合模式演示
  4. */
  5. public class CompositePatternDemo {
  6. public static void main(String[] args) {
  7. Employee CEO = new Employee("John","CEO", 30000);
  8. Employee headSales = new Employee("Robert","Head Sales", 20000);
  9. Employee headMarketing = new Employee("Michel","Head Marketing", 20000);
  10. Employee clerk1 = new Employee("Laura","Marketing", 10000);
  11. Employee clerk2 = new Employee("Bob","Marketing", 10000);
  12. Employee salesExecutive1 = new Employee("Richard","Sales", 10000);
  13. Employee salesExecutive2 = new Employee("Rob","Sales", 10000);
  14. CEO.add(headSales);
  15. CEO.add(headMarketing);
  16. headSales.add(salesExecutive1);
  17. headSales.add(salesExecutive2);
  18. headMarketing.add(clerk1);
  19. headMarketing.add(clerk2);
  20. //打印该组织的所有员工
  21. System.out.println(CEO);
  22. for (Employee headEmployee : CEO.getSubordinates()) {
  23. System.out.println(headEmployee);
  24. for (Employee employee : headEmployee.getSubordinates()) {
  25. System.out.println(employee);
  26. }
  27. }
  28. }
  29. }

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