十三、组合模式 ( Composite Pattern )

组合模式（Composite Pattern），又叫部分整体模式，是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象

组合模式依据树形结构来组合对象，用来表示部分以及整体层次

组合模式创建了一个包含自己对象组的类，该类提供了修改相同对象组的方式。

组合模式属于结构型模式，它创建了对象组的树形结构

摘要

1、 意图：

将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性

2、 主要解决：

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

3、 何时使用：

• 1、 您想表示对象的部分-整体层次结构（树形结构）
• 2、 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

4、 如何解决：

树枝和叶子实现统一接口，树枝内部组合该接口

5、 关键代码：

树枝内部组合该接口，并且含有内部属性 List，里面放 Component

6、 应用实例：

• 1、 算术表达式包括操作数、操作符和另一个操作数，其中，另一个操作符也可以是操作树、操作符和另一个操作数
• 2、 在 JAVA AWT 和 SWING 中，对于 Button 和 Checkbox 是树叶，Container 是树枝

7、 优点：

• 1、 高层模块调用简单
• 2、 节点自由增加

8、 缺点：

在使用组合模式时，其叶子和树枝的声明都是实现类，而不是接口，违反了依赖倒置原则

9、 使用场景：

部分、整体场景，如树形菜单，文件、文件夹的管理

10、 注意事项：

定义时为具体类

实现

1、 类 Employee ，该类被当作组合模型类
2、 CompositePatternDemo 类使用 Employee 类来添加部门层次结构，并打印所有员工

范例

1、 创建 Employee 类，该类带有 Employee 对象的列表

Employee.java

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package cn.cmsblogs.gof;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Employee {
   private String name;
   private String dept;
   private int salary;
   private List<Employee> subordinates;

   //构造函数
   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+" ]");
   }   
}

2、 使用 Employee 类来创建和打印员工的层次结构

CompositePatternDemo.java

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package cn.cmsblogs.gof;

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);

      //打印该组织的所有员工
      System.out.println(CEO); 
      for (Employee headEmployee : CEO.getSubordinates()) {
         System.out.println(headEmployee);
         for (Employee employee : headEmployee.getSubordinates()) {
            System.out.println(employee);
         }
      }     
   }
}

编译运行以上 Java 范例，输出结果如下

$ javac -d . src/main/cn/cmsblogs/gof/CompositePatternDemo.java
$ java  cn.cmsblogs.gof.CompositePatternDemo
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 ]