組合模式的定義

定義: 將對象組合成樹形結構以表示 "部分-整體" 的層次結構,使得用戶對單個對象和組合對象的使用具有一致性.

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:

1. Component 抽象構件角色: 定義參加組合對象的共有方法和屬性, 可以定義一些默認的行為或屬性
2. Aggregate 樹枝構件: 組合樹枝節點和葉子節點形成一個樹形結構
3. Leaf 葉子構件: 其下再沒有其的分支, 是遍歷的最小單位

抽象構件角色代碼:

樹枝構件代碼:

葉子構件代碼:

場景類代碼:

組合模式的應用

組合模式的優點:

1. 高層模塊調用簡單. 一棵樹形機構中所有的節點都是 Component, 局部和整體對調用者來說沒有區別, 高層模塊不必關心自己處理的是單個對象還是組合結構, 簡化了高層模塊的代碼
2. 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, 非常容易擴展,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, 這在面向接口編程上是很不恰當的, 與依賴倒置原則衝突, 限制了接口的影響範圍

組合模式的使用場景:

1. 維護和展示部分-整體關係的場景, 如樹形菜單、文件和文件夾管理
2. 從一個整體中能夠獨立出部分模塊或功能的場景

只要是樹形結構, 就要考慮使用組合模式, 只要是要體現局部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

組合模式的擴展

1.真實的組合模式

在上邊的例子中, Clien 中進行了樹的組裝, 而在實際項目中, 數據通常在數據庫中, 我們直接從數據庫將數據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等方法要拋出異常, 如果處理不當, 會在運行期出現問題

在透明模式下, 遍歷整個樹形結構是比較容易的, 不用進行強制類型轉換.

透明模式的好處就是它基本遵循了依賴倒置原則, 方便系統擴展

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添加 getParent 方法, 也就是在每個節點都增加一個父節點對象

閱讀更多 學習編程 的文章

關鍵字: 設計模式 technique 對象