大话设计模式学习笔记（19）——组合模式

源码git地址 https://github.com/dlovetco/designMode

问题提出

要求用代码模拟出一个树的生长（由根部慢慢往上产生树枝，再产生树叶）。根可以产生树枝和树叶；树枝可以长出树叶；树叶就不能再继续生长。

组合模式

将对象组合成树形结构以表示部分-整体的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

package compositemode;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class CompositeMode {
    public static void main(String[] args) {
        Root branch1 = new Branch("branch1");
        Root branch2 = new Branch("branch2");
        Root leaf1 = new Leaf("leaf1");
        Root leaf2 = new Branch("leaf2");
        branch1.grow(branch2);
        branch2.grow(leaf1);
        branch2.grow(leaf2);
        branch1.display(1);
    }
}

interface Root {
    void grow(Root root);

    void cut(Root root);

    void display(int num);
}

class Branch implements Root {

    private String name;

    public Branch(String name) {
        this.name = name;
    }

    //每个枝条都可以看做是一个根
    private List<Root> rootList = new ArrayList<>();

    @Override
    public void grow(Root root) {
        rootList.add(root);
    }

    @Override
    public void cut(Root root) {
        rootList.remove(root);
    }

    @Override
    public void display(int num) {
        for (int i = 0; i < num; i++) {
            System.out.print("-");
        }
        System.out.println(name);
        for (Root root : rootList) {
            root.display(num + 2);
        }
    }
}

class Leaf implements Root {

    private String name;

    public Leaf(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void grow(Root root) {
        System.out.println("长不了东西");
    }

    @Override
    public void cut(Root root) {
        System.out.println("砍不了东西");
    }

    @Override
    public void display(int num) {
        for (int i = 0; i < num; i++) {
            System.out.print("-");
        }
        System.out.println(name);
    }
}

输出：
-branch1
—branch2
—–leaf1
—–leaf2

要注意的几点：
1. 虽然叶子节点没有grow()和cut()方法，但是我依然选择在接口中定义。这样的好处是在使用root的实现类的时候不需要判断是不是leaf，因为每个类都实现了grow和cut方法；如果不在接口中定义，只在branch中作为私有方法，客户端调用就要做相应的判断，带来了许多不便。
2. 组合模式特别的一点是，他比较像数据结构里面的多叉树（题目也是树）。最精髓的设计特点在于子类保存了父接口的集合引用，而且每个方法的参数都是父接口。这里就是里式替换原则好处的体现。可以在自己的方法中传入自己，也可以传入与自己的的平行类。

组合模式的优点
1. 基本对象如Branch可以通过组合变成更加复杂的对象，而这个组合对象又可以被组合，这样不断递归下去，在客户端代码中任何用到基本对象的地方都可以使用组合对象了。
2. 此外，对于客户端而言，使用基本对象和组合对象的方法都是一样的。

plantuml

@startuml
interface Root{
{abstract}grow(Root root)
{abstract}cut(Root root)
{abstract}display(int num)
}
Root <|.. Branch
Root <..* Branch
class Branch{
List<Root> rootList
grow(Root root)
cut(Root root)
display(int num)
}
Root <|.. Leaf
class Leaf{
grow(Root root)
cut(Root root)
display(int num)
}
@enduml

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