組合模式的定義
定義: 將物件組合成樹形結構以表示 “部分-整體” 的層次結構,使得使用者對單個物件和組合物件的使用具有一致性.
通俗的說, 就是實現了樹形結構
通用類圖如下:
其中的三個角色如下:
- Component 抽象構件角色: 定義參加組合物件的共有方法和屬性, 可以定義一些預設的行為或屬性
- Aggregate 樹枝構件: 組合樹枝節點和葉子節點形成一個樹形結構
- Leaf 葉子構件: 其下再沒有其的分支, 是遍歷的最小單位
抽象構件角色程式碼:
樹枝構件程式碼:
葉子構件程式碼:
場景類程式碼:
組合模式的應用
組合模式的優點:
- 高層模組呼叫簡單. 一棵樹形機構中所有的節點都是 Component, 區域性和整體對呼叫者來說沒有區別, 高層模組不必關心自己處理的是單個物件還是組合結構, 簡化了高層模組的程式碼
- 節點自由增加. 如果想增加一個樹枝節點、樹葉節點, 只要找到它的父節點就可以, 非常容易擴充套件,符合開閉原則,對以後的維護非常有利
組合模式的缺點:
我們在使用的時候, 樹葉和樹枝的定義直接使用了實現類, 這在面向介面程式設計上是很不恰當的, 與依賴倒置原則衝突, 限制了介面的影響範圍
組合模式的使用場景:
- 維護和展示部分-整體關係的場景, 如樹形選單、檔案和資料夾管理
- 從一個整體中能夠獨立出部分模組或功能的場景
只要是樹形結構, 就要考慮使用組合模式, 只要是要體現區域性和整體的關係的時候,而且這種關係還可能比較深, 應該考慮組合模式
組合模式的擴充套件
1.真實的組合模式
在上邊的例子中, Clien 中進行了樹的組裝, 而在實際專案中, 資料通常在資料庫中, 我們直接從資料庫將資料讀取放到樹上就可以了
2.透明的組合模式
組合模式有兩種實現: 透明模式和安全模式. 上面的實現就是安全模式, 透明模式的類圖如下:
透明模式就是把用來組合使用的方法放到抽象類中, 通過判斷getChild() 的返回值確定是葉子節點還是樹枝節點, 在 Leaf 中實現 add等方法要丟擲異常, 如果處理不當, 會在執行期出現問題
在透明模式下, 遍歷整個樹形結構是比較容易的, 不用進行強制型別轉換.
透明模式的好處就是它基本遵循了依賴倒置原則, 方便系統擴充套件
3.組合模式的遍歷
有的時候不光要從上向下遍歷, 還要從下往上遍歷, 也就是通過子節點要找到他的父節點, 這時就要在抽象構件角色中新增 getParent 方法, 也就是在每個節點都增加一個父節點物件