結構型模式之Composite模式
1、意圖
將物件組合成樹形結構以表示“部分-整體”的層次結構。Composite使得使用者對單個物件和組合物件的使用具有一致性。
2、適用性
以下情況使用Composite模式
(1)你想表示物件的部分-整體層次結構
(2)你希望使用者忽略組合物件與單個物件的不同,使用者將統一地使用組合結構中的所有物件
3、參與者
(1)Component:為組合中的物件宣告介面;在適當的情況下,實現所有類共有介面的預設行為;宣告一個介面用於訪問和管理Component的子元件;在遞迴結構中定義一個介面,用於訪問一個父部件,並在合適的情況下實現它。
(2)Leaf:在組合中表示葉節點物件,葉節點沒有子節點;在組合中定義圖元物件的行為
(3)Composite:定義有子部件的那些部件的行為;儲存子部件;在Component介面實現與與子部件有關的操作
(4)Client:通過Component介面操縱組合部件的物件。
UML類圖表示為
Java程式碼表示為:
/* * To change this license header, choose License Headers in Project Properties. * To change this template file, choose Tools | Templates * and open the template in the editor. */ package javatest; import java.util.List; import java.util.ArrayList; /*component*/ interface Graphics { public void print(); } /*composite*/ class CompositeGraphics implements Graphics { private List<Graphics> childGraphics = new ArrayList<Graphics>(); @Override public void print() { for (Graphics graphics:childGraphics) { graphics.print(); } } public void add(Graphics graphics) { childGraphics.add(graphics); } } /*Leaf*/ class Ellipse implements Graphics { @Override public void print() { System.out.println("Ellipse"); } } /*Client*/ public class JavaTest { public static void main(String[] args) { Ellipse ellipse1 = new Ellipse(); Ellipse ellipse2 = new Ellipse(); Ellipse ellipse3 = new Ellipse(); Ellipse ellipse4 = new Ellipse(); CompositeGraphics graphics = new CompositeGraphics(); CompositeGraphics graphics1 = new CompositeGraphics(); CompositeGraphics graphics2 = new CompositeGraphics(); graphics1.add(ellipse1); graphics1.add(ellipse2); graphics1.add(ellipse3); graphics2.add(ellipse4); graphics.add(graphics1); graphics.add(graphics2); graphics.print(); } }
4、協作
使用者使用Component類介面與組合結構中的物件進行互動。如果接收者是葉節點,則直接處理請求,如果接收者是Composite,它通常將請求傳送給它的子部件,在轉發請求之前與/或之後可能執行一些輔助操作。
5、效果
(1)定義了包含基本物件和組合物件的類層次結構,基本物件可以被組合成更復雜的組合物件,而這個組合物件又可以被組合,這樣不斷的遞迴下去。客戶程式碼中,任何用到基本物件的地方都可以使用組合物件。
(2)簡化客戶程式碼,客戶可以一致地使用組合結構和單個物件。通常使用者不知道(也不關心)處理的是一個葉節點還是一個組合組合。這就簡化了客戶程式碼,因為在定義組合地那些類中不需要寫一些充斥著選擇語句 的函式
(3)使得更容易增加新型別的元件,新定義的Composite或Leaf子類自動地與已有的結構和客戶程式碼一起工作,客戶程式不需因新的Composite類而改變。
(4)使你的設計變得更加一般化,容易增加新元件也會產生一些問題,那就是很難限制組合中的元件。有時你希望一個組合中能有某些特定的組合 。使用Composite時,你不能依賴型別系統施加這些約束,而必須在執行時刻進行檢查。
6、相關模式
通常部件-父部件連線用於Responsibility of Chain 模式
Decorator模式經常與Composite模式一起使用。當裝飾和組合一起使用時,它們通常有一個公共的父類。因些裝飾必須支援具有Add、Remove和GetChild操作的Component介面。
Flyweight讓你共享元件,但不再能引用他們的父部件。
Iterator可用來遍歷Composite。
Visitor將本來應該分佈在Composite和Leaf類中的操作和行為區域性化。
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