java合成模式之神奇的樹結構
什麼是合成模式
以下是互聯網的解釋。
合成模式屬於對象的結構模式，有時又叫做“部分——整體”模式。合成模式將對象組織到樹結構中，可以用來描述整體與部分的關系。合成模式可以使客戶端將單純元素與復合元素同等看待。
經常會出現有樹結構的情況 , 其中由單獨的對象或者單獨對象組成的合成對象組成 , 此時就需要利用一種方式來完成樹結構的構建工作 .
合成模式提供一個樹結構中所有對象的統一接口 , 規范樹中單獨對象和合成對象的構建過程 , 合成模式更像一個數據結構 .
合成模式的實現方式分為透明式和安全式 , 主要區別在於管理方法是在抽象構件中聲明, 還是直接在樹枝構件中定義.
- 透明式 , 管理方法在抽象構件中聲明 , 同時樹葉節點需要用平庸的方式實現管理方法
- 安全式 , 在樹枝構件中直接定義管理方法 , 這樣避免在樹葉構件中進行定義 .
設計模式和編程語言無關，但是二當傢的依然用Java語言去實戰舉例。
安全式合成模式
- 抽象構件(Component)角色：這是一個抽象角色，它給參加組合的對象定義出公共的接口及其默認行為，可以用來管理所有的子對象。合成對象通常把它所包含的子對象當做類型為Component的對象。在安全式的合成模式裡，構件角色並不定義出管理子對象的方法，這一定義由樹枝構件對象給出。
- 樹葉構件(Leaf)角色：樹葉對象沒有下級子對象，定義出參加組合的原始對象的行為。
- 樹枝構件(Composite)角色：代表參加組合的有下級子對象的對象，並給出樹枝構件對象的行為。
抽象構件(Component)角色
抽象構件聲明瞭葉子和樹枝都應該有的行為。
package com.secondgod.composite;
/**
* 抽象構件
*
* @author 二當傢的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
*/
public interface Component {
/**
* 輸出自身的名稱
*/
void printStruct(String preStr);
}
樹葉構件(Leaf)角色
樹葉不會再有下級。
package com.secondgod.composite;
import java.text.MessageFormat;
/**
* 樹葉
*
* @author 二當傢的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
*/
public class Leaf implements Component {
/**
* 葉子對象的名字
*/
private String name;
public Leaf(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void printStruct(String preStr) {
System.out.println(MessageFormat.format("{0}-{1}", preStr, name));
}
}
樹枝構件(Composite)角色
樹枝可以繼續長出樹枝或者樹葉，所以要有addChild方法。
package com.secondgod.composite;
import java.text.MessageFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* 樹枝
*
* @author 二當傢的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
*/
public class Composite implements Component {
/**
* 用來存儲組合對象中包含的子組件對象
*/
private List<Component> childComponents = new ArrayList<Component>();
/**
* 組合對象的名字
*/
private String name;
public Composite(String name){
this.name = name;
}
/**
* 聚集管理方法，增加一個子構件對象
* @param child 子構件對象
*/
public void addChild(Component child){
childComponents.add(child);
}
@Override
public void printStruct(String preStr) {
// 先把自己輸出
System.out.println(MessageFormat.format("{0}+{1}", preStr, name));
// 如果還包含有子組件，那麼就輸出這些子組件對象
if (this.childComponents != null) {
// 添加兩個空格，表示向後縮進兩個空格
preStr += " ";
// 輸出當前對象的子對象
for (Component c : childComponents) {
// 遞歸輸出每個子對象
c.printStruct(preStr);
}
}
}
}
使用
package com.secondgod.composite;
/**
* 測試
*
* @author 二當傢的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
*/
public class Client {
public static void main(String[]args){
Composite root = new Composite("生物");
Composite c1 = new Composite("動物");
Composite c2 = new Composite("植物");
Leaf leaf1 = new Leaf("貓貓");
Leaf leaf2 = new Leaf("狗狗");
Leaf leaf3 = new Leaf("大樹");
Leaf leaf4 = new Leaf("小草");
root.addChild(c1);
root.addChild(c2);
c1.addChild(leaf1);
c1.addChild(leaf2);
c2.addChild(leaf3);
c2.addChild(leaf4);
root.printStruct("");
}
}
執行結果符合預期。
透明式合成模式
抽象構件(Component)角色
生長樹枝和樹葉的方法直接聲明在抽象構件裡。本例使用抽象類，其實也可以使用接口。
package com.secondgod.composite;
/**
* 抽象構件
*
* @author 二當傢的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
*/
public abstract class Component {
/**
* 輸出自身的名稱
*/
public abstract void printStruct(String preStr);
/**
* 聚集管理方法，增加一個子構件對象
* @param child 子構件對象
*/
public void addChild(Component child){
/**
* 缺省實現，拋出異常，因為葉子對象沒有此功能
* 或者子組件沒有實現這個功能
*/
throw new UnsupportedOperationException("對象不支持此功能");
}
}
樹葉構件(Leaf)角色
透明式的葉子從實現抽象構件改成繼承抽象構件。如果抽象構件是接口，則需要平庸實現管理子構件的方法。
package com.secondgod.composite;
import java.text.MessageFormat;
/**
* 樹葉
*
* @author 二當傢的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
*/
public class Leaf extends Component {
/**
* 葉子對象的名字
*/
private String name;
public Leaf(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void printStruct(String preStr) {
System.out.println(MessageFormat.format("{0}-{1}", preStr, name));
}
}
樹枝構件(Composite)角色
透明式的樹枝也是從實現抽象構件改為繼承抽象構件，這主要跟抽象構件是抽象類還是接口有關。
package com.secondgod.composite;
import java.text.MessageFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* 樹枝
*
* @author 二當傢的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
*/
public class Composite extends Component {
/**
* 用來存儲組合對象中包含的子組件對象
*/
private List<Component> childComponents = new ArrayList<Component>();
/**
* 組合對象的名字
*/
private String name;
public Composite(String name){
this.name = name;
}
/**
* 聚集管理方法，增加一個子構件對象
* @param child 子構件對象
*/
public void addChild(Component child){
childComponents.add(child);
}
@Override
public void printStruct(String preStr) {
// 先把自己輸出
System.out.println(MessageFormat.format("{0}+{1}", preStr, name));
// 如果還包含有子組件，那麼就輸出這些子組件對象
if (this.childComponents != null) {
// 添加兩個空格，表示向後縮進兩個空格
preStr += " ";
// 輸出當前對象的子對象
for (Component c : childComponents) {
// 遞歸輸出每個子對象
c.printStruct(preStr);
}
}
}
}
使用
客戶端在使用時，變量可以都聲明為抽象構件。
package com.secondgod.composite;
/**
* 測試
*
* @author 二當傢的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
*/
public class Client {
public static void main(String[]args){
Component root = new Composite("生物");
Component c1 = new Composite("動物");
Component c2 = new Composite("植物");
Component leaf1 = new Leaf("貓貓");
Component leaf2 = new Leaf("狗狗");
Component leaf3 = new Leaf("大樹");
Component leaf4 = new Leaf("小草");
root.addChild(c1);
root.addChild(c2);
c1.addChild(leaf1);
c1.addChild(leaf2);
c2.addChild(leaf3);
c2.addChild(leaf4);
root.printStruct("");
}
}
可以看出，客戶端無需再區分操作的是樹枝對象(Composite)還是樹葉對象(Leaf)瞭；對於客戶端而言，操作的都是Component對象。
安全式和透明式
安全式：從客戶端使用合成模式上看是否更安全，如果是安全的，那麼就不會有發生誤操作的可能，能訪問的方法都是被支持的。
透明式：從客戶端使用合成模式上，是否需要區分到底是“樹枝對象”還是“樹葉對象”。如果是透明的，那就不用區分，對於客戶而言，都是Compoent對象，具體的類型對於客戶端而言是透明的，是無須關心的。因為無論樹葉還是樹枝，均符合一個固定的接口。
到底使用安全式還是透明式需要看需求，大傢看著辦吧。
以上就是java合成模式之神奇的樹結構的詳細內容，更多關於java合成模式的資料請關註WalkonNet其它相關文章！
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