（15）组合模式



（15）组合模式

定义：也叫合成模式，或者部分-整体模式，主要是用来描述部分与整体的关系，定义，将对象组合成树形结构以

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。

类型：结构型模式

类图：

角色说明：

1. Componnent抽象构件角色:定义参加组合对象的共有方法和属性，可以定义一些默认的行为或属性。

2. Leaf叶子构件：叶子对象，其下再也没有其他的分支，也就是遍历的最小单位。

Composite树枝构件：树枝对象，它的作用是组合树枝节点和叶子节点形成一个树形结构。

代码实现：

// 抽象构件类、节点类abstract class Component {    public String name;    public Component(String name) {       this.name = name;    }    // 公有操作    public void getName() {       System.out.println(this.name);    }}

// 树枝构件类class Composite extends Component {     private LinkedList<Component> children;    public Composite(String name) {       super(name);       this.children = new LinkedList<Component>();    }     // 添加一个节点，可能是树枝、叶子    public void add(Component child) {       this.children.add(child);    }     // 删除一个节点，可能是树枝、叶子    public void remove(Component child) {       this.children.remove(child);    }     // 获取子树    public LinkedList<Component> getChildren() {       return this.children;    }}

// 树叶构件类class Leaf extends Component {    public Leaf(String name) {       super(name);    }}

// 测试类，负责构建整棵树public class Client {    public static void main(String[] args) {       Composite root = new Composite("树根");       Composite branch01 = new Composite("树枝01");       Composite branch02 = new Composite("树枝02");       root.add(branch01);       root.add(branch02);       Component leaf01 = new Leaf("树叶01");       Component leaf02 = new Leaf("树叶02");       Component leaf03 = new Leaf("树叶03");       Component leaf04 = new Leaf("树叶04");       Component leaf05 = new Leaf("树叶05");       branch01.add(leaf01);       branch01.add(leaf02);       branch02.add(leaf03);       branch02.add(leaf04);       branch02.add(leaf05);            displayTree(root);    }     // 递归遍历整棵树    public static void displayTree(Composite root) {       LinkedList<Component> children = root.getChildren();        for (Component c : children) {           if (c instanceof Leaf) {              System.out.print("\t");              c.getName();           } else {              c.getName();              // 递归              displayTree((Composite)c);           }       }    }}

测试结果：

树枝01    树叶01    树叶02树枝02    树叶03    树叶04    树叶05

优点：

• 高层模块调用简单：一棵树形机构中的所有节点都是Component，局部和整体对调用者来说没有任何区别，也就是说，高层模块不必关心自己处理的是单个对象还是整个组合结构，简化了高层模块的代码。

• 节点自由增加：使用了组合模式后，我们可以看看，如果想增加一个树枝节点、树叶节点是不是都很容易，只要找到它的父节点就成，非常容易扩展，符合开闭原则，对以后的维护非常有利。

  缺点：

  组合模式有一个非常明显的缺点，在场景类中的定义，树叶和树枝直接使用了实现类！这在面向接口编程上是很不恰当的，与依赖倒置原则冲突，在使用的时候要考虑清楚，它限制了你接口的影响范图。

  适用场景：

• 维护和展示部分-整体关系的场景，如树形菜单、文件和文件夹管理。

• 从一个整体中能够强立出部分模块或功能的场景．

  组合模式的注意事项

• 只要是树形结构，就要考虑使用组合模式，这个一定要记住，只要是要体现局部和整体的关系的时候，而且这种关系还可能比较深，考虑一下组合模式吧．

  组合模式的扩展：

  上面的代码中只能从根节点往下遍历，不能够从某一节点开始往上遍历，解决这个问题可以在抽象构件类 Component类中添加一个 parent 属性，再添加相应 setParent() 、 getParent()方法即可。而关于不同的遍历方法再具体实现一下就完成了。上面的类图是属于安全模式的，因为 Leaf类不具有 add 、 remove 等方法，这些具体方法是被下置到 Composite类（树枝节点类）中去具体实现了。

  如果要实现透明组合模式，类图如下

  

  差别仅在于将 add、remove等方法上升到抽象构件类 Component 中去了。那么此时 Leaf类在具体实现时就必须将继承而来的 add 、remove 等不可用、不合逻辑的方法给注解 Deprecated 掉，并抛出适当的异常，不提供给用户使用。看起来这种透明模式似乎更加麻烦，没事找事。其实，这种模式下使得我们在遍历整棵树的时候可以不进行强制类型转换。看看上面的 displayTree()方法，里面在使用递归遍历时就使用到了 （Composite）c强制类型转换了。

  Leaf类代码如下：

// 树叶构件类class Leaf extends Component {     public Leaf(String name) {       super(name);    }    @Deprecated // 抛出不支持的操作异常    public void add(Component child) throws UnsupportedOperationException{       throws new UnsupportedOperationException();    }     @Deprecated    public void remove(String child) throws UnsupportedOperationException{       throws new UnsupportedOperationException();    }     @Deprecated    public LinkedList<Component> getChildren() throws UnsupportedOperationException{       throws new UnsupportedOperationException();    }}