JAVA23种设计模式之组合模式

组合模式
组合模式又叫部分整体模式，适用于把一组相似的对象当做一个单一的对象进行处理，组合模式是以树形结构来表示部分-整体的层次结构。组合模式是用户可以按照相同的方法去处理单个对象和组合对象。
组合式示意图：组合模式在使用上又分为两种，一种是透明组合模式和安全组合模式。类图分别如下：
2.1. 透明组合模式：抽象的根节点声明了管理叶节点的方法以及业务方法，客户端可以一致对待所有对象。但是由于叶节点不可能管理子节点，如果处理方式不对，容易出错。

2.2. 安全组合模式：抽象根节点只声明了业务方法，具体子节点的管理方法有自己声明。因为叶节点没有管理子节点的方法，相对来说是安全的，这就导致了叶子节点和node节点的结构不一致，因此需要区别对待。

3.组合模式中所包含的角色

抽象根节点角色：可以是接口或者是抽象类，为叶子和node声明结构，在该角色可以定义leaf和node子类所共有的方法，也可以定义管理子节点的方法。
叶子节点：遍历的最小单位，其下面就再也没有任何分支
树枝节点：非遍历的最小单位，其中可以包含一个或者多个叶节点或树枝节点，可以递归调用叶节点的业务方法。

4.组合模式实例代码
示例代码：
场景：末公司扩大组织结构，新增了多个一级部门和二级部门，假定方便管理，该公司最小部门为二级部门。现在需求是使用组合模式，打印出其所有部门。(这里很明显二级部门是叶子节点，一级部门是树枝节点)
根节点：

public abstract class  Department {
    /**
     * 添加方法
     * @param department
     */
     abstract void add(Department department);
    /**
     * 移除方法
     * @param department
     */
     abstract void remove(Department department);
    /**
     * 获取子节点
     * @return
     */
     abstract ArrayList<Department> getChild();
    /**
     * 打印
     */
    abstract void print();
}

树枝节点：

public class FirstDepartment extends Department {
    //用于存储叶子节点
    ArrayList<Department> departments = new ArrayList<Department>();
    private String name;
    public FirstDepartment(ArrayList<Department> departments,String name) {
        this.departments = departments;
        this.name = name;
    }
    @Override
    void add(Department department) {
              departments.add(department);
    }
    @Override
    void remove(Department department) {
          if (departments.contains(department)){
                  departments.remove(department);
           }else {
              System.out.println("不存在该部门，无法移除");
          }
    }
    @Override
     ArrayList<Department> getChild() {
           return departments;
    }
    @Override
    void print() {
        System.out.println("一级部门>>>>"+this.name);
           Iterator iterator =  departments.iterator();
           while (iterator.hasNext()){
               ((Department)iterator.next()).print();
           }
    }
}

树叶节点：

public class SecondDepartment extends Department {
    private String name;
    public SecondDepartment(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    void add(Department department) {
        System.out.println("已经是叶子节点无法添加子节点！");
    }
    @Override
    void remove(Department department) {
        System.out.println("已经是叶子节点无法移除子节点！");
    }
    @Override
    ArrayList<Department> getChild() {
        System.out.println("已经是叶子节点无多余的子节点！");
        return null;
    }
    @Override
    void print() {
        System.out.println("叶子节点>>>>>>>>>>"+name);
    }
}

测试主方法：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList hr = new ArrayList();
        Department leaf = new SecondDepartment("人力资源业务一部");
        Department leaf1 = new SecondDepartment("人力资源业务2部");
        hr.add(leaf);
        hr.add(leaf1);
        Department departmentForHr = new FirstDepartment(hr,"人力资源部");
        departmentForHr.print();
        ArrayList pmo = new ArrayList();
        Department leaf2 = new SecondDepartment("PMO业务一部");
        Department leaf3 = new SecondDepartment("PMO业务一部");
        pmo.add(leaf2);
        pmo.add(leaf3);
        Department departmentForPMO = new FirstDepartment(pmo,"PMO");
        departmentForHr.print();

    }
}

组合模式的优缺点

优点：

可以清楚的定义树形的复杂对象。表示对象的全部层次或者部分层次
可以使用单一的对象，而不必关心处理的对象是叶子节点还是树枝节点，简化客户端代码。
便于增加叶子节点和树枝节点，而不需要修改原有代码。
通过叶子对象和容器对象的递归组合可以形成复杂的树形机构，但对树形结构的控制却很简单。

缺点：

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。

难以对容器中的构件类型限制。

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