樹形結構的處理——組合模式（五）

11.5 公司組織結構

       在學習和使用組合模式時，Sunny軟體公司開發人員發現樹形結構其實隨處可見，例如Sunny公司的組織結構就是“一棵標準的樹”，如圖11-8所示：

圖11-8  Sunny公司組織結構圖

      在Sunny軟體公司的內部辦公系統Sunny OA系統中，有一個與公司組織結構對應的樹形選單，行政人員可以給各級單位下發通知，這些單位可以是總公司的一個部門，也可以是一個分公司，還可以是分公司的一個部門。使用者只需要選擇一個根節點即可實現通知的下發操作，而無須關心具體的實現細節。這不正是組合模式的“特長”嗎？於是Sunny公司開發人員繪製瞭如圖11-9所示結構圖：

圖11-9  Sunny公司組織結構組合模式示意圖

       在圖11-9中，“單位”充當了抽象構件角色，“公司”充當了容器構件角色，“研發部”、“財務部”和“人力資源部”充當了葉子構件角色。

思考 如何編碼實現圖11-9中的“公司”類？

11.6 組合模式總結

      組合模式使用物件導向的思想來實現樹形結構的構建與處理，描述瞭如何將容器物件和葉子物件進行遞迴組合，實現簡單，靈活性好。由於在軟體開發中存在大量的樹形結構，因此組合模式是一種使用頻率較高的結構型設計模式，Java SE中的AWT和Swing包的設計就基於組合模式，在這些介面包中為使用者提供了大量的容器構件（如Container）和成員構件（如Checkbox、Button和TextComponent等），其結構如圖11-10所示：

圖11-10 AWT組合模式結構示意圖

      在圖11-10中，Component類是抽象構件，Checkbox、Button和TextComponent是葉子構件，而Container是容器構件，在AWT中包含的葉子構件還有很多，因為篇幅限制沒有在圖中一一列出。在一個容器構件中可以包含葉子構件，也可以繼續包含容器構件，這些葉子構件和容器構件一起組成了複雜的GUI介面。

      除此以外，在XML解析、組織結構樹處理、檔案系統設計等領域，組合模式都得到了廣泛應用。

      1. 主要優點

      組合模式的主要優點如下：

      (1) 組合模式可以清楚地定義分層次的複雜物件，表示物件的全部或部分層次，它讓客戶端忽略了層次的差異，方便對整個層次結構進行控制。

      (2) 客戶端可以一致地使用一個組合結構或其中單個物件，不必關心處理的是單個物件還是整個組合結構，簡化了客戶端程式碼。

      (3) 在組合模式中增加新的容器構件和葉子構件都很方便，無須對現有類庫進行任何修改，符合“開閉原則”。

      (4) 組合模式為樹形結構的物件導向實現提供了一種靈活的解決方案，通過葉子物件和容器物件的遞迴組合，可以形成複雜的樹形結構，但對樹形結構的控制卻非常簡單。

      2. 主要缺點

      組合模式的主要缺點如下：

      在增加新構件時很難對容器中的構件型別進行限制。有時候我們希望一個容器中只能有某些特定型別的物件，例如在某個資料夾中只能包含文字檔案，使用組合模式時，不能依賴型別系統來施加這些約束，因為它們都來自於相同的抽象層，在這種情況下，必須通過在執行時進行型別檢查來實現，這個實現過程較為複雜。

      3. 適用場景

      在以下情況下可以考慮使用組合模式：

      (1) 在具有整體和部分的層次結構中，希望通過一種方式忽略整體與部分的差異，客戶端可以一致地對待它們。

      (2) 在一個使用面嚮物件語言開發的系統中需要處理一個樹形結構。

      (3) 在一個系統中能夠分離出葉子物件和容器物件，而且它們的型別不固定，需要增加一些新的型別。

練習 Sunny軟體公司欲開發一個介面控制元件庫，介面控制元件分為兩大類，一類是單元控制元件，例如按鈕、文字框等，一類是容器控制元件，例如窗體、中間皮膚等，試用組合模式設計該介面控制元件庫。

 

【作者：劉偉  http://blog.csdn.net/lovelion】