首页 > 其他分享 >初识设计模式 - 组合模式

初识设计模式 - 组合模式

时间:2022-10-11 09:00:08浏览次数:47  
标签:组合 void Component 模式 初识 构件 设计模式 public

简介

组合模式就是组合多个对象形成树形结构以表示具有“部分 - 整体”关系的层次结构。组合模式对单个对象(叶子对象)和组合对象(容器对象)的使用具有一致性。

组合模式的关键是定义一个抽象构件类,它既可以代表叶子,也可以代表容器。客户端针对该抽象构件进行编程,无需知道它到底表示的是叶子还是容器,可以对其进行统一处理。

具体实现

对于组合模式的抽象构件角色,其代码示例如下:

public abstract class Component {
    // 增加成员
    public abstract void add(Component c);

    // 删除成员
    public abstract void remove(Component c);

    // 获取成员
    public abstract Component getChild(int i);

    // 业务方法
    public abstract void operation();
}

如果继承抽象构件类的是叶子构件,其代码示例如下:

public class Leaf extends Component {
    @Override
    public void add(Component c) {
        // 增加成员
        // 异常处理或业务提示
    }

    @Override
    public void remove(Component c) {
        // 删除成员
        // 异常处理或业务提示
    }

    @Override
    public Component getChild(int i) {
        // 获取成员
        // 异常处理或业务提示
    }

    @Override
    public void operation() {
        // 业务方法
        // 叶子构件具体业务方法的实现
    }
}

如果继承抽象构件类的是容器构件,其代码示例如下:

import java.util.ArrayList;

public class Composite extends Component {  
    private final ArrayList<Component> list = new ArrayList<>();  
  
    @Override  
    public void add(Component c) {  
        // 增加成员  
        list.add(c);  
    }  
  
    @Override  
    public void remove(Component c) {  
        // 删除成员  
        list.remove(c);  
    }  
  
    @Override  
    public Component getChild(int i) {  
        // 获取成员  
        return (Component) list.get(i);  
    }  
  
    @Override  
    public void operation() {  
        // 业务方法  
        // 叶子构件具体业务方法的实现  
        // 递归调用成员构件的业务方法  
        for (Component obj : list) {  
            obj.operation();  
        }  
    }  
}

分类

在使用组合模式时,根据抽象构件类的定义形式,可以将组合模式分为透明组合模式和安全组合模式两种。

透明组合模式

在透明组合模式中,抽象构件类声明了所有用于管理成员的方法,如 add()remove()getChild() 等所有方法。

透明组合模式也是组合模式的标准形式,这样做的好处是确保所有的构件类都使用相同的接口。

其缺点就是不够安全,因为叶子对象和容器对象有本质上的区别,对叶子对象提供 add()remove()getChild() 等方法是没有意义的,如果没有提供相应的错误处理代码,在运行阶段有可能会出错。

安全组合模式

在安全组合模式中,抽象构件类没有声明任何管理成员的方法,只声明抽象的业务方法。

这样的做法是安全的,因为根本不向叶子对象提供这些管理成员对象的方法,对于叶子对象,客户端不可能调用到这些方法。

相对的,其缺点就是不够透明,因为叶子构件和容器构件具有不同的方法,客户端不能完全针对抽象编程,必须有区别地对待叶子构件和容器构件。

总结

优点

组合模式的主要优点如下:

  • 组合模式为树形结构的面向对象实现提供了一种灵活的解决方案
  • 在组合模式中增加新的叶子构件和容器构件都很方便,符合开闭原则
  • 客户端可以一致地使用一个组合结构或其中单个对象,简化了客户端代码

缺点

组合模式的主要缺点如下:

  • 设计较复杂,客户端需要花费更多时间理清类之间的层次关系
  • 在增加新构件时很难对容器中的构件类型进行限制,通常通过运行时进行类型检查来实现

适用场景

组合模式的适用场景如下:

  • 在具有整体和部分的层次结构中,希望通过一种方式忽略整体和部分的差异
  • 在一个使用面向对象语言开发的系统中需要处理一个树形结构

源码

在 JDK 中,HashMap 也是用到了组合模式,如下是部分代码:

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {

    public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {
        putMapEntries(m, true);
    }

    final void putMapEntries(Map<? extends K, ? extends V> m, boolean evict) {
        int s = m.size();
        if (s > 0) {
            if (table == null) { // pre-size
                float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;
                int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?
                         (int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);
                if (t > threshold)
                    threshold = tableSizeFor(t);
            } else {
                // Because of linked-list bucket constraints, we cannot
                // expand all at once, but can reduce total resize
                // effort by repeated doubling now vs later
                while (s > threshold && table.length < MAXIMUM_CAPACITY)
                    resize();
            }

            for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) {
                K key = e.getKey();
                V value = e.getValue();
                putVal(hash(key), key, value, false, evict);
            }
        }
    }
}

putAll()putMapEntries() 都接受一个 Map 结构参数,这个 Map 就是一个抽象构件,HashMap 同样是实现了 Map 结构,轻易实现一个树形的调用结构。

标签:组合,void,Component,模式,初识,构件,设计模式,public
From: https://www.cnblogs.com/fatedeity/p/16778064.html

相关文章

  • 设计模式-状态模式
    封装数据的状态流转逻辑。这个状态模式呢,叫做state模式啊,然后给大家来举一个场景,就比如说,咱们这个销售出货单,它那个状态需要从新建,然后待审批,已审批,已完成,四个状态之间流转......
  • 设计模式-备忘录模式
    将中间数据暂存之后再恢复。好,这个备忘录模式啊,它英文名叫memento,这个memento模式,它是什么意思,我先给大家来举个场景吧,我们现在这个场景是说,首先呢,我有一个类,然后这个类需......
  • 回溯算法 组合问题(一)
    题目来自leetcode77题给定两个整数n和k,返回范围[1,n]中所有可能的k个数的组合。你可以按任何顺序返回答案。示例1:输入:n=4,k=2输出:[[2,4],[3,4],......
  • 设计模式 -- Adapter(适配器模式)
    适配器(Adapter)将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。在软件系统中,由于应用环境的变化,......
  • SpringBoot(一) - SpringBoot 初识
    1、创建SpringBoot项目1.1使用SpringInitializr的Web页面创建项目创建网址:https://start.spring.io/1.2使用IDEA创建省略;2、第一个hello2.1代码在xxxApplica......
  • 初识内存中的数据——由浅入深理解程序的底层实现原理(一)
    引言:要想成为一名合格的开发者,掌握计算机系统工作原理是必须的,而在学这些之前应具有一门编程语言(汇编最好)的基础和一些计算机底层基础。本篇,我将从零开始一步步地探究高级......
  • 利用MVC设计模式构建GUI(PyQt5版)
    今天介绍一个PyQt5中利用MVC设计模式构建GUI的例子,这个案例来源于《MATLAB面向对象编程——从入门到设计模式(第2版)》第7章内容,关于存取款的GUI工具设计,详情请参考127~160页......
  • 初识Linux(一)------什么是Linux?
    前言最近遇到的项目需要在Linux上进行开发测试,作为萌新宝宝的我是一点不懂,还以为和Windows操作差不多,结果在Linux上屡屡四处碰壁,举步维艰。无奈只能祭出我本科大一就......
  • 一起学习设计模式:备忘录模式——软件的“后悔药”
    备忘录模式——软件的“后悔药”备忘录是一种行为设计模式,允许在不暴露对象实现细节的情况下保存和恢复对象之前的状态,并将其保存下来。备忘录模式就像是软件中的“后悔药......
  • 设计模式-行为型模式之模板方法
    定义抽象基类,规范接口内部方法执行顺序在进阶篇中,没专门提过抽象基类,在这里顺便就提一下抽象基类的核心特征:不能被直接实例化相反,抽象基类和元类一样,一般都被当......