java設計模式-組合模式詳解

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組合模式

組合模式（Composite Pattern）又叫部分整體模式，是用於把一組相似的對象當作一個單一的對象。組合模式依據樹形結構來組合對象，用來表示部分以及整體層次。這種類型的設計模式屬於結構型模式，它創建瞭對象組的樹形結構。

  • 主要解決：它在我們樹型結構的問題中，模糊瞭簡單元素和復雜元素的概念，客戶程序可以像處理簡單元素一樣來處理復雜元素，從而使得客戶程序與復雜元素的內部結構解耦。
  • 如何解決：樹枝和葉子實現統一接口，樹枝內部組合該接口。
  • 何時使用：

1.您想表示對象的部分-整體層次結構（樹形結構）。

2.您希望用戶忽略組合對象與單個對象的不同，用戶將統一地使用組合結構中的所有對象。

  • 使用場景：部分、整體場景，如樹形菜單，文件、文件夾的管理。
優點 缺點
高層模塊調用簡單,節點自由增加。 葉子和樹枝的聲明都是實現類，而不是接口，違反瞭依賴倒置原則。

在這裡插入圖片描述

文件夾-文件的樹形結構一定不陌生，文件看作葉子結點（單個對象），文件夾看作中間結點（組合對象）。

組合模式使得用戶對單個對象和組合對象的訪問具有一致性，即讓用戶以一致的方式處理個別對象以及組合對象。避免在使用過程中區分開來，造成麻煩。

在這裡插入圖片描述

  • Component ：組合中的對象聲明接口，用於訪問和管理Component子部件。
  • Leaf：單個/葉子對象，葉子結點沒有子結點。
  • Composite：組合/容器對象，存儲子部件和枝節點行為，實現與子部件有關操作，如增加(add)和刪除(remove)等，list實現容器，容納Component對象。

Demo

先來看看一般的寫法：

在這裡插入圖片描述

當用戶隻滿足一種折扣方案時，這種方法還能應對。

但精打細算的我們往往是同時滿足多種折扣方案，這時就可以用組合模式，把這些單個折扣方案組合容納起來，然後定義解決折扣沖突策略。實現單個對象和組合對象的統一，讓調用者使用時不必在區分。

在這裡插入圖片描述

把組合對象CompositeDiscount定義成抽象類，SingleMinStrategy和MultipleStrategy繼承它，表示解決沖突的策略，分別是取最小折扣和取折上折。

一般解決折扣沖突都是折上折，但商傢往往更精明，推出互斥券之類的，即取最小折扣。也可以自定義其他折扣沖突策略。

涉及瞭點工廠模式和策略模式，DiscountFactory就是實例化Order類的屬性DiscountStrategy的工廠，各種折扣策略實現同一接口。

代碼：

public interface DiscountStrategy {
    public double getTotal(double price);
}
public class VIPDiscount implements DiscountStrategy {
    //95折
    @Override
    public double getTotal(double price) {
        return 0.95*price;
    }
}
public class ActivityDiscount implements DiscountStrategy{
    //9折
    @Override
    public double getTotal(double price) {
        return 0.9*price;
    }
}
public class StoreDiscount implements DiscountStrategy{
    //滿500超出部分打6折
    @Override
    public double getTotal(double price) {
        return 500+0.6*(price-500);
    }
}

public abstract class CompositeDiscount implements DiscountStrategy {
    protected List<DiscountStrategy> strategies =new ArrayList(); //容器
    public void add(DiscountStrategy discountStrategy){ //添加葉子結點
        strategies.add(discountStrategy);
    }
    @Override
    public double getTotal(double price) {
        return price;
    }
}
//多種折扣選最低折扣
public class SingleMinStrategy extends CompositeDiscount {
    @Override
    public double getTotal(double price) {
        double rtn=price;
        for (DiscountStrategy s: strategies) {
            rtn=Math.min(rtn,s.getTotal(price));
        }
        return rtn;
    }
}
//多種折扣用折上折
public class MultipleStrategy extends CompositeDiscount {
    @Override
    public double getTotal(double price) {
        double rtn = price;
        for (DiscountStrategy s : strategies) {
            rtn = s.getTotal(rtn);
        }
        return rtn;
    }
}

public class DiscountFactory {
    public DiscountStrategy create(String type){ //工廠來創建相應策略
        //單一折扣策略
        if("ynn".equals(type))return new VIPDiscount();
        else if("nyn".equals(type))return new StoreDiscount();
        else if("nny".equals(type))return new ActivityDiscount();
        else{  //多種折扣策略
            CompositeDiscount compositeDiscount;
            System.out.println("請選擇沖突解決方案：1.折上折 2.最低折");
            Scanner scanner=new Scanner(System.in);
            int type2=scanner.nextInt();
            if(type2==1){
                compositeDiscount=new MultipleStrategy();
            }
            else{
                compositeDiscount=new SingleMinStrategy();
            }
            if(type.charAt(1)=='y')compositeDiscount.add(new StoreDiscount());
            if(type.charAt(0)=='y')compositeDiscount.add(new VIPDiscount());
            if(type.charAt(2)=='y')compositeDiscount.add(new ActivityDiscount());
            return compositeDiscount;
        }
    }
}

public class Order {
    public double price;
    private String type;
    public DiscountStrategy discountStrategy;
    public Order(double price) {
        this.price=price;
    }
    public void display(){
        System.out.println("總價："+price);
        System.out.println("是否是VIP？y/n");
        Scanner scanner=new Scanner(System.in);
        type=scanner.next();
        System.out.println("是否超過500？y/n");
        String tmp;
        tmp=scanner.next();
        type+=tmp;
        System.out.println("是否滿足活動價？y/n");
        tmp=scanner.next();
        type+=tmp;
        DiscountFactory discountFactory=new DiscountFactory();
        double discountPrice=discountFactory.create(type).getTotal(price);
        System.out.println("優惠："+(price-discountPrice));
        System.out.println("應付："+discountPrice);
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Order order=new Order(620);
        order.display();
    }
}

運行結果：

在這裡插入圖片描述

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這樣一來，無論是單一折扣還是多種折扣，客戶端使用時都是一個用法，不必區分和操心。

總結

本篇文章就到這裡瞭，希望能給你帶來幫助，也希望您能夠多多關註WalkonNet的更多內容！

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