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。
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 ]