概述
在数据结构里面,树结构是很重要,我们可以把树的结构应用到设计模式里面。
例子1:就是多级树形菜单。
例子2:文件和文件夹目录
将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。Composite使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
有时候又叫做部分-整体模式,它使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。
组合模式让你可以优化处理递归或分级数据结构。有许多关于分级数据结构的例子,使得组合模式非常有用武之地。关于分级数据结构的一个普遍性的例子是你每次使 用电脑时所遇到的:文件系统。文件系统由目录和文件组成。每个目录都可以装内容。目录的内容可以是文件,也可以是目录。按照这种方式,计算机的文件系统就 是以递归结构来组织的。如果你想要描述这样的数据结构,那么你可以使用组合模式
分类
- 将管理子元素的方法定义在Composite类中
- 将管理子元素的方法定义在Component接口中,这样Leaf类就需要对这些方法空实现。
适用
- 你想表示对象的部分-整体层次结构
- 你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。
类图
角色
抽象构件角色(component):是组合中的对象声明接口,在适当的情况下,实现所有类共有接口的默认行为。声明一个接口用于访问和管理Component子部件。
这个接口可 以用来管理所有的子对象。(可选)在递归结构中定义一个接口,用于访问一个父部件,并在合适的情况下实现它。
树叶构件角色(Leaf):在组合树中表示叶节点对象,叶节点没有子节点。并在组合中定义图元对象的行为。
树枝构件角色(Composite):定义有子部件的那些部件的行为。存储子部件。在Component接口中实现与子部件有关的操作。
客户角色(Client):通过component接口操纵组合部件的对象。
代码
Company.java
package com.yydcdut; public interface Company { public String getInfo(); }
树枝节点ConcreteCompany
package com.yydcdut; import java.util.ArrayList; public class ConcreteCompany implements Company { private ArrayList<Company> companyList = new ArrayList<Company>(); private String name; private String position; private int salary; public ConcreteCompany(String name, String position, int salary) { super(); this.name = name; this.position = position; this.salary = salary; } @Override public String getInfo() { String info = ""; info = "名称:" + name + "\t职位" + position + "\t薪水" + salary; return info; } public void add(Company company) { companyList.add(company); } public void remove(Company company) { companyList.remove(company); } public ArrayList<Company> getChild() { return companyList; } }
叶子节点Eployee
package com.yydcdut; public class Employee implements Company { private String name; private String position; private int salary; public Employee(String name, String position, int salary) { super(); this.name = name; this.position = position; this.salary = salary; } @Override public String getInfo() { String info = ""; info = "名称:" + name + "\t职位" + position + "\t薪水" + salary; return info; } }
测试:
package com.yydcdut; public class Main { public static void main(String[] args) { //BOSS ConcreteCompany root = new ConcreteCompany("zhangsan","ceo",10000); //Manager ConcreteCompany developDep = new ConcreteCompany("sisi", "yanha", 8000); ConcreteCompany salesDep = new ConcreteCompany("wangwu", "xiaoshou", 8000); ConcreteCompany financeDep = new ConcreteCompany("maliu", "caiwu", 8000); //employee Employee e1 = new Employee("A", "yanfa", 3000); Employee e2 = new Employee("B", "yanfa", 4000); Employee e3 = new Employee("C", "yanfa", 5000); Employee e4 = new Employee("D", "yanfa", 6000); Employee e5 = new Employee("E", "xiaoshou", 3000); Employee e6 = new Employee("F", "xiaoshou", 4000); Employee e7 = new Employee("G", "xiaoshou", 5000); Employee e8 = new Employee("H", "xiaoshou", 3000); Employee e9 = new Employee("I", "caiwu", 3000); //tree root.add(developDep); root.add(salesDep); root.add(financeDep); developDep.add(e1); developDep.add(e2); developDep.add(e3); developDep.add(e4); salesDep.add(e5); salesDep.add(e6); salesDep.add(e7); salesDep.add(e8); financeDep.add(e9); System.out.println(root.getInfo()); display(root); } public static void display(ConcreteCompany root) { for(Company c : root.getChild()) { if(c instanceof Employee) { System.out.println(c.getInfo()); } else { System.out.println("\n"+c.getInfo()); display((ConcreteCompany) c); } } } }
结果:
名称:zhangsan 职位ceo 薪水10000 名称:sisi 职位yanha 薪水8000 名称:A 职位yanfa 薪水3000 名称:B 职位yanfa 薪水4000 名称:C 职位yanfa 薪水5000 名称:D 职位yanfa 薪水6000 名称:wangwu 职位xiaoshou 薪水8000 名称:E 职位xiaoshou 薪水3000 名称:F 职位xiaoshou 薪水4000 名称:G 职位xiaoshou 薪水5000 名称:H 职位xiaoshou 薪水3000 名称:maliu 职位caiwu 薪水8000 名称:I 职位caiwu 薪水3000
组合模式和其他相关模式
- 装饰模式(Decorator模式)经常与Composite模式一起使用。当装饰和组合一起使用时,它们通常有一个公共的父类。因此装饰必须支持具有 Add、Remove和GetChild 操作的Component接口。
- Flyweight模式让你共享组件,但不再能引用他们的父部件。
- (迭代器模式)Itertor可用来遍历Composite。
- (观察者模式)Visitor将本来应该分布在Composite和Leaf类中的操作和行为局部化。
总结
组合模式解耦了客户程序与复杂元素内部结构,从而使客户程序可以向处理简单元素一样来处理复杂元素。
如果你想要创建层次结构,并可以在其中以相同的方式对待所有元素,那么组合模式就是最理想的选择。
我是天王盖地虎的分割线
源代码:http://pan.baidu.com/s/1dD1Qx01
java组合.zip
设计模式(十)组合(结构型)