Python微信订餐小程序课程视频

https://edu.csdn.net/course/detail/36074

Python实战量化交易理财系统

https://edu.csdn.net/course/detail/35475
组合（Composite）模式，又叫做树形模式，主要用来处理树形结构数据。是将一组对象组织成树形结构，以表示一种“部分-整体”的层次结构。让客户端可以统一单个对象和组合对象的处理逻辑。

一、组合模式介绍

组合模式通过以树形结构来表示“部分-整体”，使得用户对叶对象和组合对象的使用具有一致性。也就是说在组合模式中，整个树形结构的对象都属于同一种类型，用户可以对叶对象和组合对象统一处理。

1.1 组合模式分类

组合模式主要有透明式和安全式两种分类，下面来分别说明

1.1.1 透明式组合模式

在该方式中，抽象构件声明了所有子类中的全部方法，这样实现抽象构件接口的所有子类都具备了全部方法，这样的好处是叶节点和枝节点对于外界没有任何区别，它们具备了完全一致的接口。但是对于叶节点有些本身不具备的方法，就可能会有安全隐患（空指针异常等）。其结构类图如下所示：

• Component：抽象构件，为叶节点和树枝节点声明公共接口，以及访问和管理子类的接口
• Composite：树枝构件，组合中的分支节点对象，作用是存储和管理子部件
• Leaf：树叶构件，组合中的叶节点对象，用于继承和实现抽象构件
• Client：客户端

1.1.2 安全式组合模式

前面提到透明式组合模式中，因为抽象构件声明所有子类方法，有可能会造成安全问题。所以在安全式中，将管理叶节点的方法转移到树枝构件中，抽象构件和树叶构件没有对子对象的管理方法，这样就避免了透明式组合模式中的安全问题。但是由于树叶和树枝构件有不同的接口，因此在使用时，就不能将两种构件一概而论，对于客户端调用方而言，就失去了透明性。其结构类图如下所示：

• Component：抽象构件，为叶节点和树枝节点声明公共接口，没有访问和管理子类的接口
• Composite：树枝构件，组合中的分支节点对象，作用是存储和管理子部件
• Leaf：树叶构件，组合中的叶节点对象，没有对子类的管理方法
• Client：客户端

1.2 组合模式实现

根据上面的类图，可以实现如下代码：

1.2.1 透明式组合模式实现

/**
 * @description: 透明式抽象构件
 * @author: wjw
 * @date: 2022/4/3
 */
public interface Component {

    /**公共操作方法**/
   void operation();

    /**
 * 添加构件
 * @param c 组合模式中的构件
 */
    void add(Component c);

    /**
 * 移除构件
 * @param c 组合模式中的构件
 */
    void remove(Component c);

    /**
 * 获得子对象
 * @param t 子对象序号
 * @return 子对象
 */
    Component getChild(int t);

}

/**
 * @description: 树枝节点
 * @author: wjw
 * @date: 2022/4/3
 */
public class Composite implements Component{

    private ArrayList children = new ArrayList<>();

 @Override
 public void operation() {
 for (Component child : children) {
 child.operation();
 }
 }

 @Override
 public void add(Component c) {
 children.add(c);
 }

 @Override
 public void remove(Component c) {
 children.remove(c);
 }

 @Override
 public Component getChild(int t) {
 return children.get(t);
 }
}

/**
 * @description: 树叶节点
 * @author: wjw
 * @date: 2022/4/3
 */
public class Leaf implements Component{
 private String name;

 public Leaf(String name) {
 this.name = name;
 }

 @Override
 public void operation() {
 System.out.println("我是树叶节点:" + name);
 }

 @Override
 public void add(Component c) {

 }

 @Override
 public void remove(Component c) {

 }

 @Override
 public Component getChild(int t) {
 return null;
 }
}
/**
 * @description: 客户端类
 * @author: wjw
 * @date: 2022/4/3
 */
public class Client {
 public static void main(String[] args) {
 Component component = new Composite();
 Component leaf1 = new Leaf("1");
 Component leaf2 = new Leaf("2");
 component.add(leaf1);
 component.add(leaf2);
 component.operation();
 component.getChild(1).operation();
 //这里树叶构件能调用add方法就会造成安全隐患
 leaf1.add(leaf1);
 }
}

客户端运行结果：

我是树叶节点:1
我是树叶节点:2
我是树叶节点:2

1.2.2 安全式组合模式实现

/**
 * @description: 安全式抽象构件
 * @author: wjw
 * @date: 2022/4/3
 */
public interface Component {

    /**公共操作方法**/
   void operation();
}

/**
 * @description: 树枝节点
 * @author: wjw
 * @date: 2022/4/3
 */
public class Composite implements Component{

    private ArrayList children = new ArrayList<>();

 @Override
 public void operation() {
 for (Component child : children) {
 child.operation();
 }
 }

 public void add(Component c) {
 children.add(c);
 }

 public void remove(Component c) {
 children.remove(c);
 }

 public Component getChild(int t) {
 return children.get(t);
 }
}

/**
 * @description: 树叶节点
 * @author: wjw
 * @date: 2022/4/3
 */
public class Leaf implements Component{
 private String name;

 public Leaf(String name) {
 this.name = name;
 }

 @Override
 public void operation() {
 System.out.println("我是树叶节点:" + name);
 }

}

/**
 * @description: 客户端类
 * @author: wjw
 * @date: 2022/4/3
 */
public class Client {
 public static void main(String[] args) {
 Composite composite = new Composite();
 Leaf leaf1 = new Leaf("1");
 Leaf leaf2 = new Leaf("2");
 composite.add(leaf1);
 composite.add(leaf2);
 composite.operation();
 }
}

客户端测试结果：

我是树叶节点:1
我是树叶节点:2

二、组合模式应用场景

组合模式常见的应用场景主要是出现树形结构的地方，比如文件目录，公司人员架构图等等

2.1 公司人员架构

比如按照部门和员工组织成树形结构，可以统一处理薪资：

/**
 * @description: 人力资源抽象构件
 * @author: wjw
 * @date: 2022/4/3
 */
public abstract class HumanResource {
    protected long id;
    protected double salary;

    public HumanResource(long id) {
        this.id = id;
    }

    public long getId() {
        return id;
    }

    /**
 * 计算工资
 * @return 工资结果
 */
    public abstract double calculateSalary();
}

/**
 * @description: 部门树枝构件
 * @author: wjw
 * @date: 2022/4/3
 */
public class Department extends HumanResource{

    private List humanResources = new ArrayList<>();

 public Department(long id) {
 super(id);
 }

 @Override
 public double calculateSalary() {
 double totalSalary = 0;
 for (HumanResource humanResource : humanResources) {
 totalSalary += humanResource.calculateSalary();
 }
 this.salary = totalSalary;
 return totalSalary;
 }

 public void addHumanResource(HumanResource humanResource) {
 humanResources.add(humanResource);
 }
}
/**
 * @description: 员工树叶构件
 * @author: wjw
 * @date: 2022/4/3
 */
public class Employee extends HumanResource{

 public Employee(long id, double salary) {
 super(id);
 this.salary = salary;
 }

 @Override
 public double calculateSalary() {
 return salary;
 }
}

参考资料

《设计模式之美》

http://c.biancheng.net/view/1373.html

《Java 设计模式》

《设计模式：可复用面向对象软件的基础》

转载请注明：xuhss » 设计模式学习笔记（十三）组合模式及其在树形结构中的应用