研磨设计模式 之 组合模式(Composite) 1——跟着cc学设计系列

15.1  场景问题

15.1.1  商品类别树

       考虑这样一个实际的应用：管理商品类别树。

在实现跟商品有关的应用系统的时候，一个很常见的功能就是商品类别树的管理，比如有如下所示的商品类别树：

+服装

+男装

                                -衬衣

                                -夹克

                            +女装

                                -裙子

                                -套装

       仔细观察上面的商品类别树，有以下几个明显的特点：

• 有一个根节点，比如服装，它没有父节点，它可以包含其它的节点
• 树枝节点，有一类节点可以包含其它的节点，称之为树枝节点，比如男装、女装
• 叶子节点，有一类节点没有子节点，称之为叶子节点，比如衬衣、夹克、裙子、套装

现在需要管理商品类别树，假如就要求能实现输出如上商品类别树的结构的功能，应该如何实现呢？

15.1.2  不用模式的解决方案

       要管理商品类别树，就是要管理树的各个节点，现在树上的节点有三类，根节点、树枝节点和叶子节点，再进一步分析发现，根节点和树枝节点是类似的，都是可以包含其它节点的节点，把它们称为容器节点。

       这样一来，商品类别树的节点就被分成了两种，一种是容器节点，另一种是叶子节点。容器节点可以包含其它的容器节点或者叶子节点。把它们分别实现成为对象，也就是容器对象和叶子对象，容器对象可以包含其它的容器对象或者叶子对象，换句话说，容器对象是一种组合对象。

然后在组合对象和叶子对象里面去实现要求的功能就可以了，看看代码实现。

（1）先看叶子对象的代码实现，示例代码如下：

/**

 * 叶子对象

 */

public class Leaf {

    /**

     * 叶子对象的名字

     */

    private String name = "";

 

    /**

     * 构造方法，传入叶子对象的名字

     * @param name 叶子对象的名字

     */

    public Leaf(String name){

       this.name = name;

    }

 

    /**

     * 输出叶子对象的结构，叶子对象没有子对象，也就是输出叶子对象的名字

     * @param preStr 前缀，主要是按照层级拼接的空格，实现向后缩进

     */

    public void printStruct(String preStr){

       System.out.println(preStr+"-"+name);

    }

}

（2）再来看看组合对象的代码实现，组合对象里面可以包含其它的组合对象或者是叶子对象，由于类型不一样，需要分开记录。示例代码如下：

/**

 * 组合对象，可以包含其它组合对象或者叶子对象

 */

public class Composite {

    /**

     * 用来记录包含的其它组合对象

     */

    private Collection<Composite> childComposite =

new ArrayList<Composite>();

    /**

     * 用来记录包含的其它叶子对象

     */

    private Collection<Leaf> childLeaf = new ArrayList<Leaf>();

    /**

     * 组合对象的名字

     */

    private String name = "";

 

    /**

     * 构造方法，传入组合对象的名字

     * @param name 组合对象的名字

     */

    public Composite(String name){

       this.name = name;

    }

 

    /**

     * 向组合对象加入被它包含的其它组合对象

     * @param c 被它包含的其它组合对象

     */

    public void addComposite(Composite c){

       this.childComposite.add(c);

    }

    /**

     * 向组合对象加入被它包含的叶子对象

     * @param leaf 被它包含的叶子对象

     */

    public void addLeaf(Leaf leaf){

       this.childLeaf.add(leaf);

    }

    /**

     * 输出组合对象自身的结构

     * @param preStr 前缀，主要是按照层级拼接的空格，实现向后缩进

     */

    public void printStruct(String preStr){

       //先把自己输出去

       System.out.println(preStr+"+"+this.name);

       //然后添加一个空格，表示向后缩进一个空格，输出自己包含的叶子对象

       preStr+=" ";

       for(Leaf leaf : childLeaf){

           leaf.printStruct(preStr);

       }

       //输出当前对象的子对象了

       for(Composite c : childComposite){

           //递归输出每个子对象

           c.printStruct(preStr);

       }

    }

}

（3）写个客户端来测试一下，看看是否能实现要求的功能，示例代码如下：

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

       //定义所有的组合对象

       Composite root = new Composite("服装");

       Composite c1 = new Composite("男装");

       Composite c2 = new Composite("女装");

 

       //定义所有的叶子对象

       Leaf leaf1 = new Leaf("衬衣");

       Leaf leaf2 = new Leaf("夹克");

       Leaf leaf3 = new Leaf("裙子");

       Leaf leaf4 = new Leaf("套装");

 

       //按照树的结构来组合组合对象和叶子对象

       root.addComposite(c1);

       root.addComposite(c2);     

       c1.addLeaf(leaf1);

       c1.addLeaf(leaf2);      

       c2.addLeaf(leaf3);

       c2.addLeaf(leaf4);      

 

       //调用根对象的输出功能来输出整棵树

       root.printStruct("");

    }

}

运行一下，测试看看，是否能完成要求的功能。

15.1.3  有何问题

上面的实现，虽然能实现要求的功能，但是有一个很明显的问题：那就是必须区分组合对象和叶子对象，并进行有区别的对待，比如在Composite和Client里面，都需要去区别对待这两种对象。

区别对待组合对象和叶子对象，不仅让程序变得复杂，还对功能的扩展也带来不便。实际上，大多数情况下用户并不想要去区别它们，而是认为它们是一样的，这样他们操作起来最简单。

换句话说，对于这种具有整体与部分关系，并能组合成树形结构的对象结构，如何才能够以一个统一的方式来进行操作呢？

 

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