Java设计模式 - 组合模式

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Java设计模式 - 组合模式

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、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();

}

②、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());

    }

}

③、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。

创作不易，可能有些语言不是很通畅，如有错误请指正，感谢观看！记得一键三连哦！

巴特西

【设计模式】Java设计模式 - 组合模式