设计模式-结构型模式之组合模式(Composite Patter

定义

组合模式(Composite Pattern)：组合模式允许你将对象组合成 树形结构 来表现” 部分-整体 “的层次结构，使得客户以一致的方式处理单个对象以及对象的组合。

相关角色

• 抽象构件（Component）角色：这是一个抽象角色，上面实现中Graphics充当这个角色，它给参加组合的对象定义出了公共的接口及默认行为，可以用来管理所有的子对象（在透明式的组合模式是这样的）。在安全式的组合模式里，构件角色并不定义出管理子对象的方法，这一定义由树枝结构对象给出。

• 树叶构件（Leaf）角色：树叶对象时没有下级子对象的对象，上面实现中Line和Circle充当这个角色，定义出参加组合的原始对象的行为

• 树枝构件（Composite）角色：代表参加组合的有下级子对象的对象，上面实现中ComplexGraphics充当这个角色，树枝对象给出所有管理子对象的方法实现，如add、remove等。

组合模式实现的最关键的地方是——简单对象和复合对象必须实现相同的接口。这就是组合模式能够将组合对象和简单对象进行一致处理的原因

解决问题

它在我们树型结构的问题中，模糊了简单元素和复杂元素的概念，客户程序可以向处理简单元素一样来处理复杂元素，从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。

UML类图

composite.png

例子

这里将上面的UML类图以代码实现，抽象构件（Component）角色、树枝构件（Composite）角色、树叶构件（Leaf）角色。

Component

public abstract class Component {
   private String name;

   public String getName() {
       return name;
   }

   public void setName(String name) {
       this.name = name;
   }

   public abstract void draw();

   public abstract void add(Component component);

   public abstract void remove(Component component);
}

Composite

public class Composite extends Component {
    private List<Component> components;

    public Composite() {
        this.components = new ArrayList<>();
    }

    @Override
    public void draw() {
        for (Component component : components) {
            component.draw();
        }
    }

    @Override
    public void add(Component component) {
        components.add(component);
    }

    @Override
    public void remove(Component component) {
        components.remove(component);
    }
}

Leaf

public class Leaf extends Component {

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("draw leaf" + this.getName());
    }

    @Override
    public void add(Component component) {
        System.out.println(" leaf can't add");
    }

    @Override
    public void remove(Component component) {
        System.out.println(" leaf can't remove");
    }
}

优缺点

优点：

• 组合模式使得客户端代码可以一致地处理对象和对象容器，无需关心处理的单个对象，还是组合的对象容器;
• 将”客户代码与复杂的对象容器结构“解耦;
• 可以更容易地往组合对象中加入新的构件。

缺点：

• 使得设计更加复杂。客户端需要花更多时间理清类之间的层次关系。

延伸

组合模式的使用场景

在以下情况下应该考虑使用组合模式：

• 需要表示一个对象整体或部分的层次结构;
• 希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象。