一文彻底了解组合模式

「爱情、让人受尽委屈。」 2024-03-26 13:26 54阅读 0赞

相信树形结构大家都知道，但是你是否知道用到了什么设计模式吗？

#### 1、什么是组合模式？ ####

> Compose objects into tree structures to represent part-whole hierarchies.Composite lets clients treat individual objects and compositions of objects uniformly.

组合模式（Composite Pattern）：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构， 使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

说人话：用于处理树形结构数据。

#### 2、组合模式定义 ####

![bbd69a10a32940e2b8e5819c15565cea.png][]

①、Component 抽象构件角色

定义参加组合对象的共有方法和属性，可以定义一些默认的行为或属性。

②、Leaf 叶子节点

叶子对象，其下再也没有其他的子节点，是遍历的最小单位。

③、Composite 树枝构件

树枝对象，作用是组合树枝节点和叶子节点形成一个树形结构。

#### 3、组合模式通用代码实现 ####

/**
     * 个体和整体的抽象
     */
    public abstract class Component {
        // 个体和整体都有的共享
        public void doSomething(){
            // 通用业务逻辑
            System.out.println("通用业务逻辑");
        }

/**
     * 树枝节点
     */
    public class Composite extends Component{
        // 构件容器
        private ArrayList<Component> componentArrayList = new ArrayList<>();
    
        // 增加一个叶子节点或者树枝节点
        public void add(Component component){
            this.componentArrayList.add(component);
        }
    
        // 删除一个叶子节点或者树枝节点
        public void remove(Component component){
            this.componentArrayList.remove(component);
        }
    
        // 获取分支下所有叶子节点和树枝节点
        public List<Component> getChildren(){
            return this.componentArrayList;
        }
    }

/**
     * 叶子节点
     */
    public class Leaf extends Component {
    
        // 覆写父类方法
        @Override
        public void doSomething() {
            // 叶子节点逻辑
            System.out.println("叶子节点逻辑");
        }
    }

测试：

public class ClientTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            // 创建一个根节点
            Composite root = new Composite();
            root.doSomething();
            // 创建一个树枝构件
            Composite branch = new Composite();
            // 创建一个叶子节点
            Leaf leaf = new Leaf();
    
            // 串联起来
            root.add(branch);
            branch.add(leaf);
    
            display(root);
        }
    
        // 通过递归遍历数
        public static void display(Composite root){
            for(Component c : root.getChildren()){
                if(c instanceof Leaf){ // 叶子节点
                    c.doSomething();
                }else{
                    display((Composite) c);
                }
            }
        }
    }

这里我们在举一个例子：

> 假设我们在开发一个 OA 系统（办公自动化系统）。公司的组织结构包含部门和员工两种数据类型。其中，部门又可以包含子部门和员工。
> 
> 我们希望在内存中构建整个公司的人员架构图（部门、子部门、员工的隶属关系），并且提供接口计算出部门的薪资成本（隶属于这个部门的所有员工的薪资和）。

![12546c2c64c540fb9faf2f8fb8beb90a.png][]

/**
     * 部门类和员工类的抽象类
     */
    public abstract class HumanResource {
        protected long id;
        protected double salary;
    
        public HumanResource(long id){
            this.id = id;
        }
    
        public long getId(){
            return id;
        }
    
        public abstract double calculateSalary();
    
    }

public class Department extends HumanResource{
        private List<HumanResource> subNodes = new ArrayList<>();
    
        public Department(long id){
            super(id);
        }
    
        @Override
        public double calculateSalary() {
            double totalSalary = 0d;
            for (HumanResource hr : subNodes){
                totalSalary += hr.calculateSalary();
            }
            this.salary = totalSalary;
            return totalSalary;
        }
    
        public void addSubNode(HumanResource humanResource){
            subNodes.add(humanResource);
        }
    }

public class Employee extends HumanResource{
        public Employee(long id,double salary){
            super(id);
            this.salary = salary;
        }
    
        @Override
        public double calculateSalary() {
            return salary;
        }
    }

测试：

public class PersonClientTest {
        private static final long ORGANIZATION_ROOT_ID = 1;
    
        public static void main(String[] args) {
            // 创建总部门
            Department root = new Department(ORGANIZATION_ROOT_ID);
    
            // 创建子部门
            Department branch = new Department(2L);
    
            // 创建员工
            Employee employee1 = new Employee(21L,2000);
            Employee employee2 = new Employee(22L,4000);
    
            root.addSubNode(branch);
            branch.addSubNode(employee1);
            branch.addSubNode(employee2);
    
            double v = root.calculateSalary();
            System.out.println(v);
        }
    
        private void buildOrganization(Department department){
            // 根据 部门id 查询数据库 所有下属部门 id
            // List<Long> subDepartmentIds = departmentRepo.getSubDepartmentIds(department.getId());
            List<Long> subDepartmentIds = new ArrayList<>();
    
            for (Long subDepartmentId : subDepartmentIds){
                Department subDepartment = new Department(subDepartmentId);
                department.addSubNode(subDepartment);
                buildOrganization(subDepartment);
            }
    
            // 根据部门id 查询数据库 其关联员工所有 id
            // List<Long> employeeIds = employeeRepo.getDepartmentEmployeeIds(department.getId());
            List<Long> employeeIds = new ArrayList<>();
            for (Long employeeId : employeeIds){
                // 根据 employeeId 查询数据库得到 salary
                // 假设为 1000
                double salary = 1000d;
                department.addSubNode(new Employee(employeeId,salary));
            }
    
        }
    }

#### 4、组合模式优点 ####

①、高层模块调用简单

一棵树形机构中的所有节点都是Component， 局部和整体对调用者来说没有任何区别，也就是说， 高层模块不必关心自己处理的是单个对象还是整个组合结构， 简化了高层模块的代码。

②、节点自由增加

使用了组合模式后， 如果想增加一个树枝节点、 叶子节点都很容易， 只要找到它的父节点就成， 非常容易扩展， 符合开闭原则， 对以后的维护非常有利。

#### 5、组合模式应用场景 ####

只要是树形结构，就可以考虑使用组合模式。

①、维护和展示部分-整体关系的场景， 如树形菜单、 文件和文件夹管理。

②、从一个整体中能够独立出部分模块或功能的场景。

[bbd69a10a32940e2b8e5819c15565cea.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/b11c9ad1d994401c97b9eb27b43ed524.png
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