java合成模式之神奇的树结构
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2022-06-26 09:27:44
目录抽象构件(component)角色树叶构件(leaf)角色树枝构件(composite)角色抽象构件(component)角色树叶构件(leaf)角色树枝构件(composite)角色什么是合成模...
什么是合成模式
以下是互联网的解释。
合成模式属于对象的结构模式，有时又叫做“部分——整体”模式。合成模式将对象组织到树结构中，可以用来描述整体与部分的关系。合成模式可以使客户端将单纯元素与复合元素同等看待。
经常会出现有树结构的情况 , 其中由单独的对象或者单独对象组成的合成对象组成 , 此时就需要利用一种方式来完成树结构的构建工作 .
合成模式提供一个树结构中所有对象的统一接口 , 规范树中单独对象和合成对象的构建过程 , 合成模式更像一个数据结构 .
合成模式的实现方式分为透明式和安全式 , 主要区别在于管理方法是在抽象构件中声明, 还是直接在树枝构件中定义.
- 透明式 , 管理方法在抽象构件中声明 , 同时树叶节点需要用平庸的方式实现管理方法
- 安全式 , 在树枝构件中直接定义管理方法 , 这样避免在树叶构件中进行定义 .
设计模式和编程语言无关，但是二当家的依然用java语言去实战举例。
安全式合成模式
- 抽象构件(component)角色：这是一个抽象角色，它给参加组合的对象定义出公共的接口及其默认行为，可以用来管理所有的子对象。合成对象通常把它所包含的子对象当做类型为component的对象。在安全式的合成模式里，构件角色并不定义出管理子对象的方法，这一定义由树枝构件对象给出。
- 树叶构件(leaf)角色：树叶对象没有下级子对象，定义出参加组合的原始对象的行为。
- 树枝构件(composite)角色：代表参加组合的有下级子对象的对象，并给出树枝构件对象的行为。
抽象构件(component)角色
抽象构件声明了叶子和树枝都应该有的行为。
package com.secondgod.composite;
/**
* 抽象构件
*
* @author 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
*/
public interface component {
/**
* 输出自身的名称
*/
void printstruct(string prestr);
}
树叶构件(leaf)角色
树叶不会再有下级。
package com.secondgod.composite;
import java.text.messageformat;
/**
* 树叶
*
* @author 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
*/
public class leaf implements component {
/**
* 叶子对象的名字
*/
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));
}
}
树枝构件(composite)角色
树枝可以继续长出树枝或者树叶，所以要有addchild方法。
package com.secondgod.composite;
import java.text.messageformat;
import java.util.arraylist;
import java.util.list;
/**
* 树枝
*
* @author 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
*/
public class composite implements component {
/**
* 用来存储组合对象中包含的子组件对象
*/
private list<component> childcomponents = new arraylist<component>();
/**
* 组合对象的名字
*/
private string name;
public composite(string name){
this.name = name;
}
/**
* 聚集管理方法，增加一个子构件对象
* @param child 子构件对象
*/
public void addchild(component child){
childcomponents.add(child);
}
@override
public void printstruct(string prestr) {
// 先把自己输出
system.out.println(messageformat.format("{0}+{1}", prestr, name));
// 如果还包含有子组件，那么就输出这些子组件对象
if (this.childcomponents != null) {
// 添加两个空格，表示向后缩进两个空格
prestr += " ";
// 输出当前对象的子对象
for (component c : childcomponents) {
// 递归输出每个子对象
c.printstruct(prestr);
}
}
}
}
使用
package com.secondgod.composite;
/**
* 测试
*
* @author 二当家的白帽子 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("动物");
composite c2 = new composite("植物");
leaf leaf1 = new leaf("猫猫");
leaf leaf2 = new leaf("狗狗");
leaf leaf3 = new leaf("大树");
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("");
}
}
执行结果符合预期。
透明式合成模式
抽象构件(component)角色
生长树枝和树叶的方法直接声明在抽象构件里。本例使用抽象类，其实也可以使用接口。
package com.secondgod.composite;
/**
* 抽象构件
*
* @author 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
*/
public abstract class component {
/**
* 输出自身的名称
*/
public abstract void printstruct(string prestr);
/**
* 聚集管理方法，增加一个子构件对象
* @param child 子构件对象
*/
public void addchild(component child){
/**
* 缺省实现，抛出异常，因为叶子对象没有此功能
* 或者子组件没有实现这个功能
*/
throw new unsupportedoperationexception("对象不支持此功能");
}
}
树叶构件(leaf)角色
透明式的叶子从实现抽象构件改成继承抽象构件。如果抽象构件是接口，则需要平庸实现管理子构件的方法。
package com.secondgod.composite;
import java.text.messageformat;
/**
* 树叶
*
* @author 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
*/
public class leaf extends component {
/**
* 叶子对象的名字
*/
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));
}
}
树枝构件(composite)角色
透明式的树枝也是从实现抽象构件改为继承抽象构件，这主要跟抽象构件是抽象类还是接口有关。
package com.secondgod.composite;
import java.text.messageformat;
import java.util.arraylist;
import java.util.list;
/**
* 树枝
*
* @author 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
*/
public class composite extends component {
/**
* 用来存储组合对象中包含的子组件对象
*/
private list<component> childcomponents = new arraylist<component>();
/**
* 组合对象的名字
*/
private string name;
public composite(string name){
this.name = name;
}
/**
* 聚集管理方法，增加一个子构件对象
* @param child 子构件对象
*/
public void addchild(component child){
childcomponents.add(child);
}
@override
public void printstruct(string prestr) {
// 先把自己输出
system.out.println(messageformat.format("{0}+{1}", prestr, name));
// 如果还包含有子组件，那么就输出这些子组件对象
if (this.childcomponents != null) {
// 添加两个空格，表示向后缩进两个空格
prestr += " ";
// 输出当前对象的子对象
for (component c : childcomponents) {
// 递归输出每个子对象
c.printstruct(prestr);
}
}
}
}
使用
客户端在使用时，变量可以都声明为抽象构件。
package com.secondgod.composite;
/**
* 测试
*
* @author 二当家的白帽子 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("动物");
component c2 = new composite("植物");
component leaf1 = new leaf("猫猫");
component leaf2 = new leaf("狗狗");
component leaf3 = new leaf("大树");
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，客户端无需再区分操作的是树枝对象(composite)还是树叶对象(leaf)了；对于客户端而言，操作的都是component对象。
安全式和透明式
安全式：从客户端使用合成模式上看是否更安全，如果是安全的，那么就不会有发生误操作的可能，能访问的方法都是被支持的。
透明式：从客户端使用合成模式上，是否需要区分到底是“树枝对象”还是“树叶对象”。如果是透明的，那就不用区分，对于客户而言，都是compoent对象，具体的类型对于客户端而言是透明的，是无须关心的。因为无论树叶还是树枝，均符合一个固定的接口。
到底使用安全式还是透明式需要看需求，大家看着办吧。
以上就是java合成模式之神奇的树结构的详细内容，更多关于java合成模式的资料请关注其它相关文章！