Java设计模式十二：组合模式

  组合（Composite）模式：将对象组合成树状层次结构，使用户对单个对象和组合对象具有一致的访问性。

一、定义与特点

  组合（Composite）模式的定义：有时又叫作部分-整体模式，它是一种将对象组合成树状的层次结构的模式，用来表示“部分-整体”的关系，使用户对单个对象和组合对象具有一致的访问性。

  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。这种类型的设计模式属于结构型模式，它创建了对象组的树形结构。

  这种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。

• 组合模式适用场景
  1、在需要表示一个对象整体与部分的层次结构的场合。
  2、要求对用户隐藏组合对象与单个对象的不同，用户可以用统一的接口使用组合结构中的所有对象的场合。

二、实现方式

（1）创建组合结构类

  创建组合结构类，定义子节点和add()、remove()、get()方法

public class University {

    private String name;
    private List<University> colleges;

    public University(String name) {
        this.name = name;
        colleges = new ArrayList<University>();
    }

    public void add(University university) {
        colleges.add(university);
    }

    public void remove(University university) {
        colleges.remove(university);
    }

    public List<University> getColleges() {
        return colleges;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "NAME: -> " + name;
    }
}

（2）测试实现

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        University university = new University("XXX大学");
        University c1 = new University("物理学院");
        University c11 = new University("大学物理1");
        University c12 = new University("大学物理2");

        University c2 = new University("化学学院");
        University c21 = new University("大学化学1");
        University c22 = new University("大学化学2");

        university.add(c1);
        university.add(c2);
        c1.add(c11);
        c1.add(c12);
        c2.add(c21);
        c2.add(c22);

        System.out.println(university);
        System.out.println();

        for (University university2 : university.getColleges()) {
            System.out.println(university2);
            for (University university3 : university2.getColleges()) {
                System.out.println(university3);
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

  测试输出内容

NAME: -> XXX大学

NAME: -> 物理学院
NAME: -> 大学物理1
NAME: -> 大学物理2

NAME: -> 化学学院
NAME: -> 大学化学1
NAME: -> 大学化学2

三、相关内容

• 优缺点
  1、高层模块调用简单。
  2、节点自由增加。
  3、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。
  4、设计较复杂，客户端需要花更多时间理清类之间的层次关系。
  5、不容易限制容器中的构件。
  6、不容易用继承的方法来增加构件的新功能。

• 模式结构
  1、抽象构件（Component）角色：它的主要作用是为树叶构件和树枝构件声明公共接口，并实现它们的默认行为。在透明式的组合模式中抽象构件还声明访问和管理子类的接口；在安全式的组合模式中不声明访问和管理子类的接口，管理工作由树枝构件完成。
  2、树叶构件（Leaf）角色：是组合中的叶节点对象，它没有子节点，用于实现抽象构件角色中声明的公共接口。
  3、树枝构件（Composite）角色：是组合中的分支节点对象，它有子节点。它实现了抽象构件角色中声明的接口，它的主要作用是存储和管理子部件，通常包含 add()、remove()、get() 等方法。

• 参考文章
  1、http://c.biancheng.net/view/1373.html
  2、https://www.runoob.com/design-pattern/composite-pattern.html