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前置技能：认识数据结构中的树形结构。

 

组合模式简介

组合模式是将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，每一个节点可以是叶子节点也可以使包含一堆子节点的中间节点，而且所有的节点都有同样的接口，用户在使用的时候无需区分节点类型，也就是可以将整个结构的任意部分当成“整体”来处理，这就是组合模式带来的方便。

 

组合模式的定义和基本结构

定义：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，并且为不同类型的节点提供完全相同的接口，让用户可以将整个结构的任意部分当成“整体”来处理。

 

一张来自《Head First》的结构图

 

Client：用户类，通过Component操作组合模式中的节点。

Component：组合模式中树状结构的每一个节点都要实现的接口，提供基本操作。

Leaf：树状结构中的叶子节点。

Composite：树状结构中的非叶子结点。

 

注意：我们可以看到，Component接口中有很多方法只适合于Composite而不适合Leaf，所以在Leaf中我们需要做好相应的处理工作，来让使用者感受不到差异的同时又不产生运行错误或者逻辑错误，如leaf没有孩子，我们可以让getChild方法直接抛出异常，或者返回null，一切都要结合实际使用背景来设计合适的处理逻辑。

 

一个简单的实例（java）

我们就实现一个纯的结构吧，每一个节点都包含一个字符串，Composite节点包含子节点，每个节点都可以打印自己的字符串，也可以一并打印自己所有子节点的字符串。

首先我们要定义一个Component。

1 public abstract class Component{ 2     private String s; 3     public Component(String s){ 4         this.s=s; 5     } 6     public String getString() { 7         return s; 8     } 9     public void print() {10         System.out.println(getString());11     }12     public abstract void printAll();13     public abstract void remove(Component s);14     public void add(Component s) {15         new UnsupportedOperationException();16     }17     public Component getChild(int i) {18         new UnsupportedOperationException();19         return null;20     }21 }

 

然后我们实现MyComposite类，这里储存子节点借用了ArrayList。

1 import java.util.ArrayList; 2 public class MyComposite extends Component { 3     private ArrayList
     
       list; 4     public MyComposite(String s) { 5         super(s); 6         list=new ArrayList
      
       (); 7     } 8     @Override 9     public void printAll() {10         System.out.println(getString()+"---------------"+"start");11         for(Component c:list)12             c.printAll();13         System.out.println(getString()+"---------------"+"end");14     }15     @Override16     public void add(Component s) {17         list.add(s);18     }19     @Override20     public void remove(Component s) {21         if(!list.remove(s)){22             for(Component c:list)23                 c.remove(s);24         }25     }26     @Override27     public Component getChild(int i) {28         if(i
      
     

 

然后实现MyLeaf，这个相对简单。

1 public class MyLeaf extends Component { 2     public MyLeaf(String s) { 3         super(s); 4     } 5     public void printAll() { 6         print(); 7     } 8     @Override 9     public void remove(Component s) {10     }11 }

 

然后是测试类。

1 public class Test { 2     public static void main(String[] args) { 3         Component root=new MyComposite("1-root"); 4         root.add(new MyLeaf("2-1-Leaf")); 5         root.add(new MyComposite("2-2-Composite")); 6         Component r=new MyComposite("3-1-composite"); 7         root.getChild(1).add(r); 8         root.getChild(1).add(new MyLeaf("3-2-leaf")); 9         root.getChild(1).add(new MyLeaf("3-3-leaf"));10         11         root.getChild(1).getChild(0).add(new MyLeaf("4-1-leaf"));12         Component r2=new MyLeaf("4-2-leaf");13         root.getChild(1).getChild(0).add(r2);14         root.getChild(1).getChild(0).add(new MyLeaf("4-3-leaf"));15         root.getChild(1).getChild(0).add(new MyLeaf("4-4-leaf"));16         root.printAll();17         System.out.print("**************************************");18         root.print();19         root.remove(r2);20         root.printAll();21         System.out.print("**************************************");22         root.print();23         root.remove(r);24         root.printAll();25         System.out.print("**************************************");26         root.print();27     }28 }

 

输出如下：

 

小结：这个模式理解起来并不困难，重点在于了解树形结构，然后掌握递归调用的写法，剩下的就相当简单了。

 

组合模式到此结束，♪(^∇^*)

 

参考资料：《Head First 设计模式》。