设计模式（15）组合模式

一、介绍：

1、定义：组合多个对象形成树形结构以表示“整体-部分”的关系的层次结构。组合模式对叶子节点和容器节点的处理具有一致性，又称为整体-部分模式。

2、优缺点：

优点：

（1）高层模块调用简单：组合模式使得客户端代码可以一致地处理单个对象和组合对象，无须关心自己处理的是单个对象，还是组合对象，这简化了客户端代码。

（2）节点自由增加：更容易在组合体内加入新的对象，客户端不会因为加入了新的对象而更改源代码。

缺点：

（1）在使用组合模式时，其叶子和树枝的声明都是实现类，而不是接口，违反了依赖倒置原则。

（2）设计较复杂，客户端需要花更多时间理清类之间的层次关系。

（3）不容易限制容器中的构件。

3、组成：

（1）抽象构件（Component）角色：它的主要作用是为树叶构件和树枝构件声明公共接口，并实现它们的默认行为。在透明式的组合模式中抽象构件还声明访问和管理子类的接口；在安全式的组合模式中不声明访问和管理子类的接口，管理工作由树枝构件完成。（总的抽象类或接口，定义一些通用的方法，比如新增、删除）。

（2）树枝构件（Composite）角色 / 中间构件：是组合中的分支节点对象，它有子节点，用于继承和实现抽象构件。它的主要作用是存储和管理子部件，通常包含 Add()、Remove()、GetChild() 等方法。

（3）树叶构件（Leaf）角色：是组合中的叶节点对象，它没有子节点，用于继承或实现抽象构件。

// 定义抽象构件 public abstract class Component { protected String name; public Component(String name) { this.name = name; } public abstract void add(Component component); public abstract void remove(Component component); public abstract void display(); } // 定义叶子构件 public class Leaf extends Component { public Leaf(String name) { super(name); } @Override public void add(Component component) { System.out.println("Cannot add to a leaf"); } @Override public void remove(Component component) { System.out.println("Cannot remove from a leaf"); } @Override public void display() { System.out.println("Leaf: " + name); } } // 定义容器构件 public class Composite extends Component { private List<Component> children = new ArrayList<>(); public Composite(String name) { super(name); } @Override public void add(Component component) { children.add(component); } @Override public void remove(Component component) { children.remove(component); } @Override public void display() { System.out.println("Composite: " + name); for (Component component : children) { component.display(); } } } // 客户端代码 public class Client { public static void main(String[] args) { Component root = new Composite("root"); Component leaf1 = new Leaf("leaf1"); Component leaf2 = new Leaf("leaf2"); Component composite1 = new Composite("composite1"); Component leaf3 = new Leaf("leaf3"); Component composite2 = new Composite("composite2"); root.add(leaf1); root.add(leaf2); root.add(composite1); composite1.add(leaf3); composite1.add(composite2); root.display(); } }

4、应用场景：部分、整体场景，如树形菜单，文件、文件夹的管理。

二、demo：

1、菜单：

（1）数据库model

public class MenuDTO { private String menuName; private String menuCode; private String parentMenuCode; public MenuDTO(String menuName,String menuCode,String parentMenuCode){ this.menuCode = menuCode; this.menuName = menuName; this.parentMenuCode = parentMenuCode; } /**省略所有set、get芳芳*/ }

 抽象构件Component

public abstract class MenuComponent extends MenuDTO { MenuComponent(String menuName, String menuCode,String parentMenuCode) { super(menuName, menuCode,parentMenuCode); } void addMenu(MenuComponent component){} void removeMenu(MenuComponent component){} }

（2）树枝构件（Composite）： 

public class MenuVO extends MenuComponent { private List<MenuComponent> children = new ArrayList<>(); MenuVO(String menuName, String menuCode,String parentMenuCode) { super(menuName, menuCode,parentMenuCode); } @Override void addMenu(MenuComponent component) { children.add(component); } @Override void removeMenu(MenuComponent component) { } }

（3）树叶

public class MenuLeaf extends MenuComponent { MenuLeaf(String menuName, String menuCode,String parentMenuCode) { super(menuName, menuCode,parentMenuCode); } @Override void addMenu(MenuComponent component) { super.addMenu(component); } @Override void removeMenu(MenuComponent component) { super.removeMenu(component); } }

 客户端：

public class Test { public static void main(String args[]) { MenuComponent menuVOS = listMenus(); System.out.println(menuVOS); } public static MenuComponent listMenus(){ //模拟数据库查询，查询所有一级菜单(menu_type = 1)、二级菜单(menu_type = 2) List<MenuDTO> firstMenus = new ArrayList<>(); MenuDTO menuDTO = new MenuDTO("菜单1","cd1","root"); firstMenus.add(menuDTO); menuDTO = new MenuDTO("菜单2","cd2","root"); firstMenus.add(menuDTO); menuDTO = new MenuDTO("菜单3","cd3","root"); firstMenus.add(menuDTO); List<MenuDTO> secondMenus = new ArrayList<>(); menuDTO = new MenuDTO("菜单1-1","cd1-1","cd1"); secondMenus.add(menuDTO); menuDTO = new MenuDTO("菜单1-2","cd1-2","cd1"); secondMenus.add(menuDTO); menuDTO = new MenuDTO("菜单2-1","cd2-1","cd2"); secondMenus.add(menuDTO); Map<String, List<MenuDTO>> childMenuMap = secondMenus.stream().collect(Collectors.groupingBy(MenuDTO::getParentMenuCode)); /**实现 * 根节点 * 菜单1 菜单2 菜单3 *菜单1-1 菜单1-2 菜单2-1 * */ //1、定义根节点 MenuComponent root = new MenuVO("根节点","root",null); //2、处理菜单层级 for(MenuDTO firstMenu : firstMenus){ //二级菜单 MenuComponent firstMenuVO = new MenuVO(firstMenu.getMenuName(),firstMenu.getMenuCode(),firstMenu.getParentMenuCode()); //三级菜单 List<MenuDTO> secondMenuVOs = childMenuMap.get(firstMenu.getMenuCode()); if(!CollectionUtils.isEmpty(secondMenuVOs)){ for(MenuDTO secondMenu : secondMenuVOs){ MenuComponent secondMenuVO = new MenuVO(secondMenu.getMenuName(),secondMenu.getMenuCode(),secondMenu.getParentMenuCode()); firstMenuVO.addMenu(secondMenuVO); } } root.addMenu(firstMenuVO); } return root; } }

运行main方法 

2、文件夹：

（1）抽象构件Component

public abstract class FileComponent { //文件名称 protected String name; //文件的层级 1 一级目录 2 二级目录 ... protected Integer level; //文件的类型 1 文件夹 2文件 protected Integer type; //添加子文件/文件夹 public abstract void add(FileComponent fileComponent); //移除子文件/文件夹 public abstract void remove(FileComponent fileComponent); //获取指定的子文件/文件夹 public abstract FileComponent getChild(int index); //打印子 子文件/子文件夹 名称的方法 public abstract void print(); }

（2）树枝构件（Composite）

public class FileFolder extends FileComponent{ //文件夹可以有多个子文件夹或者子文件 private List<FileComponent> fileComponentList; public FileFolder(String name, Integer level, Integer type) { this.name = name; this.level = level; this.type = type; this.fileComponentList = new ArrayList<>(); } @Override public void add(FileComponent fileComponent) { fileComponentList.add(fileComponent); } @Override public void remove(FileComponent fileComponent) { fileComponentList.remove(fileComponent); } @Override public FileComponent getChild(int index) { return fileComponentList.get(index); } @Override public void print() { //打印菜单名称 for (int i = 0; i < level; i++) { System.out.print("\t"); } System.out.println(name); //打印子菜单或者子菜单项名称 for (FileComponent component : fileComponentList) { component.print(); } } }

（3）树叶构件（Leaf）

public class FileItem extends FileComponent{ public FileItem(String name, Integer level, Integer type) { this.name = name; this.level = level; this.type = type; } @Override public void add(FileComponent fileComponent) { } @Override public void remove(FileComponent fileComponent) { } @Override public FileComponent getChild(int index) { return null; } @Override public void print() { //打印文件的名称 for (int i = 0; i < level; i++) { System.out.print("\t"); } System.out.println(name); } }

客户端：

public class Test { public static void main(String[] args) { //定义根目录 FileComponent rootComponent = new FileFolder("我是根目录",1,1); //定义二级文件夹 FileComponent secondLevelComponent = new FileFolder("我是二级目录",2,1); //定义文件 FileComponent file = new FileItem("我是文件",3,2); //向根目录添加二级目录 rootComponent.add(secondLevelComponent); //向二级目录添加文件 secondLevelComponent.add(file); //打印 rootComponent.print(); } }