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組合模式

組合模式(Composite Pattern),又叫部分整體模式,是用于把一組相似的對象當作一個單一的對象。組合模式依據樹形結構來組合對象,用來表示部分以及整體層次。這種類型的設計模式屬于結構型模式,它建立了對象組的樹形結構。

這種模式建立了一個包含自己對象組的類。該類提供了修改相同對象組的方式。

我們通過下面的執行個體來示範組合模式的用法。執行個體示範了一個組織中員工的層次結構。

介紹

意圖:

将對象組合成樹形結構以表示"部分-整體"的層次結構。組合模式使得使用者對單個對象群組合對象的使用具有一緻性。

主要解決:

它在我們樹型結構的問題中,模糊了簡單元素和複雜元素的概念,客戶程式可以像處理簡單元素一樣來處理複雜元素,進而使得客戶程式與複雜元素的内部結構解耦。

何時使用:

1、您想表示對象的部分-整體層次結構(樹形結構)。

2、您希望使用者忽略組合對象與單個對象的不同,使用者将統一地使用組合結構中的所有對象。

如何解決:

樹枝和葉子實作統一接口,樹枝内部組合該接口。

關鍵代碼:

樹枝内部組合該接口,并且含有内部屬性 List,裡面放 Component。

應用執行個體:

1、算術表達式包括操作數、操作符和另一個操作數,其中,另一個操作數也可以是操作數、操作符和另一個操作數。

2、在 JAVA AWT 和 SWING 中,對于 Button 和 Checkbox 是樹葉,Container 是樹枝。

優點:

1、高層子產品調用簡單。

2、節點自由增加。

缺點:

在使用組合模式時,其葉子和樹枝的聲明都是實作類,而不是接口,違反了依賴倒置原則。

使用場景:

部分、整體場景,如樹形菜單,檔案、檔案夾的管理。

注意事項:

定義時為具體類。

實作

我們有一個類 Employee,該類被當作組合模型類。CompositePatternDemo 類使用 Employee 類來添加部門層次結構,并列印所有員工。

組合模式

步驟 1

建立 Employee 類,該類帶有 Employee 對象的清單。

Employee.java

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class Employee {

private String name;

private String dept;

private int salary;

private List<Employee> subordinates;

//構造函數

public Employee(String name,String dept, int sal) {

this.name = name;

this.dept = dept;

this.salary = sal;

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+" ]");

}

}

步驟 2

使用 Employee 類來建立和列印員工的層次結構。

CompositePatternDemo.java

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);

//列印該組織的所有員工

System.out.println(CEO);

for (Employee headEmployee : CEO.getSubordinates()) {

System.out.println(headEmployee);

for (Employee employee : headEmployee.getSubordinates()) {

System.out.println(employee);

}

}

步驟 3

執行程式,輸出結果為:

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 ]