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Java设计模式学习笔记—组合模式

前言

目前设计模式学习主要基于菜鸟教程的设计模式,后期不排除会追加从其他地方学来内容。

文章最后“Java设计模式笔记示例代码整合”为本系列代码整合,所有代码均为个人手打并运行测试,不定期更新。本节内容位于其Composite包(package)中。

组合模式

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。

资料卡片

基础资料卡

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。

何时使用

  • 您想表示对象的部分-整体层次结构(树形结构)。
  • 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

  •  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。
  • 在 JAVA AWT 和 SWING 中,对于 Button 和 Checkbox 是树叶,Container 是树枝。

优点

  • 高层模块调用简单。
  • 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。

具体实现

我们有一个类 Employee,该类被当作组合模型类。

CompositePatternDemo,我们的演示类使用 Employee 类来添加部门层次结构,并打印所有员工。

1、创建 Employee 类,该类带有 Employee 对象的列表。

Employee.java

public class Employee {
    private String name;
    private String dept;
    private int salary;
    private List<Employee> subordinates;

    public Employee(String name, String dept, int salary) {
        this.name = name;
        this.dept = dept;
        this.salary = salary;
        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。

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);

        System.out.println(CEO);
        for (Employee headEmployee:CEO.getSubordinates()){
            System.out.println(headEmployee);
            for (Employee employee:headEmployee.getSubordinates()){
                System.out.println(employee);
            }
        }
    }
}

3、验证输出。

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 ]

Java设计模式笔记示例代码整合

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