设计模式 -- 组合模式（Composite Pattern）

本文主要是介绍设计模式 -- 组合模式（Composite Pattern），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1 问题引出

编写程序展示一个学校院系结构：需求是这样，要在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系。如图：

2 基本介绍

组合模式（Composite Pattern），又叫部分整体模式，它创建了对象组的树形结构，将对象组合成树状结构以表示“整体-部分”的层次关系。

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。

组合模式使得用户对单个对象和组合对象的访问具有一致性，即：组合能让客户以一致的方式处理个别对象以及组合对象

3 原理结构

3.1 图解

3.2 说明(组合模式的角色及职责)

Component :这是组合中对象声明接口，在适当情况下，实现所有类共有的接口默认行为,用于访问和管理Component 子部件, Component 可以是抽象类或者接口。

Leaf : 在组合中表示叶子节点，叶子节点没有子节点，继承或实现了抽象构件。

Composite :非叶子节点，用于存储子部件，在 Component 接口中实现子部件的相关操作，比如增加(add), 删除。

4 应用实例

4.1 类图

4.2 代码实现

public class Client {public static void main(String[] args) {//  从大到小创建对象 学校OrganizationComponent university = new University("清华大学", " 中国顶级大学 ");//  创建 学院OrganizationComponent computerCollege = new College("计算机学院", " 计算机学院 ");OrganizationComponent infoEngineercollege = new College("信息工程学院", " 信息工程学院 ");//  创建各个学院下面的系(专业)computerCollege.add(new Department("软件工程", " 软件工程不错 "));computerCollege.add(new Department("网络工程", " 网络工程不错 "));computerCollege.add(new Department("计算机科学与技术", " 计算机科学与技术是老牌的专业 "));// infoEngineercollege.add(new Department("通信工程", " 通信工程不好学 "));infoEngineercollege.add(new Department("信息工程", " 信息工程好学 "));//  将学院加入到 学校university.add(computerCollege);//  university.add(infoEngineercollege);//  university.print(); infoEngineercollege.print();}}public abstract class OrganizationComponent {private String name; //  名字private String des; //  说明protected void add(OrganizationComponent organizationComponent) {//  默认实现throw new UnsupportedOperationException();}protected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {//  默认实现throw new UnsupportedOperationException();}//  构造器public OrganizationComponent(String name, String des) {super();this.name = name;this.des = des;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getDes() {return des;}public void setDes(String des) {this.des = des;}//  方法 print, 做成抽象的, 子类都需要实现protected abstract void print();}public class College extends OrganizationComponent {//  List 中 存放的 DepartmentList<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<OrganizationComponent>();//  构造器public College(String name, String des) {super(name, des);}//  重写 add @Overrideprotected void add(OrganizationComponent organizationComponent) {//  将来实际业务中，Colleage 的 add 和 University add 不一定完全一样organizationComponents.add(organizationComponent);}//  重写 remove @Overrideprotected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {//  organizationComponents.remove(organizationComponent);}@Overridepublic String getName() {return super.getName();}@Overridepublic String getDes() {return super.getDes();}//  print 方法，就是输出 University 包含的学院@Overrideprotected void print() {System.out.println("--------------" + getName() + "	");//  遍历 organizationComponentsfor (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) {organizationComponent.print();}}}public class Department extends OrganizationComponent {//  没有集合public Department(String name, String des) {super(name, des);}//  add , remove 就不用写了，因为他是叶子节点@Overridepublic String getName() {return super.getName();}@Overridepublic String getDes() {return super.getDes();}@Overrideprotected void print() {System.out.println(getName());}
}// University 就是 Composite , 可以管理 College
public class University extends OrganizationComponent {List<OrganizationComponent> organizationComponents = new ArrayList<OrganizationComponent>();//  构造器public University(String name, String des) {super(name, des);}//  重写 add @Overrideprotected void add(OrganizationComponent organizationComponent) {organizationComponents.add(organizationComponent);}//  重写 remove@Overrideprotected void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {organizationComponents.remove(organizationComponent);}@Overridepublic String getName() {return super.getName();}@Overridepublic String getDes() {return super.getDes();}//  print 方法，就是输出 University 包含的学院@Overrideprotected void print() {System.out.println("--------------" + getName() + "	");//  遍历 organizationComponentsfor (OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponents) {organizationComponent.print();}}}

5 优缺点

5.1 优点

简化客户端代码：客户端可以统一处理所有类型的节点，无须关心处理的是单个对象还是组合对象。
高扩展性：当我们要更改组合对象时，我们只需要调整内部的层次关系，客户端不用做出任何改动，满足开闭原则。
结构清晰：树形结构清晰反映了部分与整体的关系，易于理解和维护。如果需要遍历组织机构，或者处理的对象具有树形结构时, 非常适合使用组合模式。