Java设计模式之从[魔兽世界包裹系统]分析组合(Composite)模式

　　RPG游戏中的包裹（或者称为背包）是玩家携带物品的地方，它的大小决定着玩家能够携带物品数量。如在魔兽世界中，玩家起初的物品栏（将物品栏视为玩家的唯一一个包裹）的格子很少，但是玩家可以将新的包裹放在物品栏中，达到扩充物品栏的效果。也就是说，物品栏可以放消耗品、武器等零散的物品，当然也可以放包裹。

　　假定魔兽世界有如下设定：玩家一开始拥有一个默认的包裹（物品栏），玩家可以获得新的包裹放在物品栏上。包裹可以存放武器、防具、消耗品，以及包裹。它可以无限次的迭代，形成树状，如下所示：

　　以上的模型反应了组合(Composite)模式的思维。在上述的树中，我们把节点分为两种：部分和整体。所谓“部分”，就是指那些没有子节点的项，如炉石、匕首等；整体是指拥有子节点的项，它可以储存子节点。组合模式的意图是将对象组成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

　　下面是实现这个机制的Java代码：

import java.util.ArrayList;interface WowItem {    String getName();    void add(WowItem item);    void remove(WowItem item);    WowItem get(int i);    void print();}class Bag implements WowItem {    ArrayList<WowItem> items = new ArrayList<WowItem>();    public String getName(){        return "背包 ";    }    public void add(WowItem item){        items.add(item);    }    public void remove(WowItem item){        items.remove(item);    }    public WowItem get(int i){        return items.get(i);    }    public void print(){        System.out.println(getName() + "{" );        for ( WowItem i : items){            i.print();        }        System.out.println("}");    }}class Hearthstone implements WowItem {    public String getName(){        return "炉石";    }    public void add(WowItem item){ }    public void remove(WowItem item){ }    public WowItem get(int i){ return null; }    public void print(){        System.out.println(getName());    }}class Dagger implements WowItem {    public String getName(){        return "匕首";    }    public void add(WowItem item){ }    public void remove(WowItem item){ }    public WowItem get(int i){ return null; }    public void print(){        System.out.println(getName());    }}class Composite{    public static void main(String[] args) {        WowItem myBag = new Bag();        WowItem smallBag = new Bag();        myBag.add(new Dagger());        myBag.add(smallBag);        smallBag.add(new Dagger());        myBag.add(new Hearthstone());        myBag.print();    }}

　　为了简化期间，我们构造三个物品：包裹、匕首和炉石。其中，包裹可以容纳子物品，匕首和炉石不可以。为了保持一致性（能在同一容器中容纳它们），它们必须继承于同一个类或者接口，在这个例子上它们均继承于WowItem接口。这个接口声明了4个方法，分别是表示添加、删除、获取某一子物品、打印本物品名称。有几点需要注意：1、我采用了ArrayList容器来保存WowItem，因此所有物品必须继承WowItem。2、在Bag（包裹）类中，均有对add、remove和get做实现，Bag类中的print会调用其所有子节点的print方法。3、对于非Bag类，如Dagger、Hearthstone，它们没有子节点，因此对add、remove、get做了空实现（get返回了null），print方法则直接打印出了它们的名字。

　　在main方法中，我们定义了个根节点myBag，为它增加了一把匕首Dagger、一个小背包(smallBag)，在小背包中添加了一把匕首，然后再在myBag中添加了一个炉石，程序运行结果如下：

背包 {
匕首
背包 {
匕首
}
炉石
}

　　最后再说两个问题：

　　一、你可能会发现，对于非组合类（Dagger、Hearthstone），有许多代码是多余的，例如它们不需要实现add、remove、get等方法，如果这些类均继承于WowItem，代码编写会比较繁琐（因为要每个继承的方法都要空实现），而且会损失安全性——我们可能一不小心为一个Dagger调用了add方法或者remove方法。因此，你可以选择为这些非组合类建立一个另外一个类来管理这些子部件，这样的话，就丧失了透明性，它让部分和整体变成了两个独立的部分，我是不推荐这么做的。改善的方法有很多，例如非组合类都继承于一个抽象类A，而这个抽象类A是继承于WowItem的，并且实现了add、remove、get方法，均为抛出一个异常。那么，只要是非组合类调用了add、remove或get，均会得到一个异常。

　　二、组合在实际的使用中用途非常广。如在编写界面的时候，用到的控件机制——有些控件可以当做“容器”，例如，Frame中可以放入Button、RadioButton，也可以放入Frame，这就是典型的组合模式的运用。