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设计模式示例_复合设计模式示例

發(fā)布時間：2023/12/3 asp.net 43 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了设计模式示例_复合设计模式示例小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

設(shè)計模式示例

本文是我們名為“ Java設(shè)計模式 ”的學(xué)院課程的一部分。

在本課程中，您將深入研究大量的設(shè)計模式，并了解如何在Java中實現(xiàn)和利用它們。您將了解模式如此重要的原因，并了解何時以及如何應(yīng)用模式中的每一個。在這里查看！

1.簡介

在本課程中，我們將討論一個非常有趣的設(shè)計模式，即Composite Pattern。 Composite一詞的英文含義是由復(fù)雜且相關(guān)的部分組成。復(fù)合意味著“放在一起”，這就是該設(shè)計模式的全部目的。

有時您會覺得代碼中需要樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有很多變體，但是有時需要一棵樹，其中樹的分支和葉子都應(yīng)被統(tǒng)一對待。

Composite Pattern允許您將對象組合成樹形結(jié)構(gòu)以表示整個部分的層次結(jié)構(gòu)，這意味著您可以創(chuàng)建由不同部分組成的對象樹，但是可以將其視為一個整體。 Composite使客戶能夠統(tǒng)一地對待單個對象和對象組成，這就是Composite Pattern的目的。

復(fù)合模式可以有很多實際的例子。文件目錄系統(tǒng)，Java中的html表示形式，XML解析器都是良好管理的組合，并且可以使用“組合模式”輕松表示所有這些。但是在深入研究示例細節(jié)之前，讓我們看一下有關(guān)“復(fù)合模式”的更多細節(jié)。

2.什么是復(fù)合模式

復(fù)合模式的正式定義表示，它允許您將對象組合成樹形結(jié)構(gòu)以表示部分整體層次結(jié)構(gòu)。復(fù)合可以使客戶統(tǒng)一對待單個對象和對象組成。

如果您熟悉樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，您將知道樹上有父母和他們的孩子。一個父母可以有多個孩子，但每個孩子只能有一個父母。在“復(fù)合模式”中，具有子級的元素稱為“節(jié)點”，而沒有子級的元素稱為“葉子”。

復(fù)合模式使我們能夠以樹的形式構(gòu)建對象的結(jié)構(gòu)，其中既包含對象的組成又包含作為節(jié)點的單個對象。使用復(fù)合結(jié)構(gòu)，我們可以對復(fù)合物和單個對象應(yīng)用相同的操作。換句話說，在大多數(shù)情況下，我們可以忽略對象的構(gòu)成與單個對象之間的差異。

復(fù)合模式有四個參與者：

零件

葉

綜合

客戶

下圖顯示了典型的Composite對象結(jié)構(gòu)。如您所見，單親可以有多個孩子，即“復(fù)合”，但每個孩子只有一個父母。

圖1

下面的類圖中的Component為復(fù)合對象和葉節(jié)點中的所有對象定義了一個接口。組件可以實現(xiàn)通用方法的默認行為。

復(fù)合組件的作用是定義具有子組件的組件的行為并存儲子組件。 Composite還實現(xiàn)了與Leaf有關(guān)的操作。這些操作可能有意義，也可能不會有意義。它取決于使用模式實現(xiàn)的功能。

圖2

葉子定義了合成中元素的行為。它通過實現(xiàn)組件支持的操作來實現(xiàn)。 Leaf還繼承了方法，這些方法對于葉子節(jié)點不一定很有意義。

客戶端通過Component接口操作合成中的對象。

3.復(fù)合圖案的例子

您可以在具有系統(tǒng)或子系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)性質(zhì)且要統(tǒng)一對待單個對象和對象組成的任何地方實施Composite模式。可以使用復(fù)合模式來實現(xiàn)文件系統(tǒng)，XML，HTML或辦公室的層次結(jié)構(gòu)（從總裁到員工）。

讓我們看一個簡單的示例，其中我們使用Composite Pattern在Java中實現(xiàn)html表示形式。 html本質(zhì)上是分層的，它從<html>標記（它是父標記或根標記）開始，并且包含其他可以是父或子標記的標記。

可以使用Component類作為抽象類或接口來實現(xiàn)Java中的Composite Pattern。在此示例中，我們將使用一個抽象類，其中包含復(fù)合類和葉類中使用的所有重要方法。

package com.javacodegeeks.patterns.compositepattern;import java.util.List;public abstract class HtmlTag {public abstract String getTagName();public abstract void setStartTag(String tag);public abstract void setEndTag(String tag);public void setTagBody(String tagBody){throw new UnsupportedOperationException("Current operation is not support for this object");}public void addChildTag(HtmlTag htmlTag){throw new UnsupportedOperationException("Current operation is not support for this object");}public void removeChildTag(HtmlTag htmlTag){throw new UnsupportedOperationException("Current operation is not support for this object");}public List<HtmlTag>getChildren(){throw new UnsupportedOperationException("Current operation is not support for this object");}public abstract void generateHtml();}

HtmlTag類是組件類，它定義了復(fù)合類和葉子類使用的所有方法。在這兩個擴展類中，應(yīng)該有一些共同的方法。因此，這些方法在上面的類中保持抽象，以強制在子類中實現(xiàn)它們。

getTagName()只是返回標簽名稱，并且兩個子類（即復(fù)合類和葉類）都應(yīng)使用它。

每個html元素都應(yīng)該有一個開始標記和一個結(jié)束標記， setStartTag和setEndTag方法用于設(shè)置html元素的開始和結(jié)束標記，并且應(yīng)該由兩個子類實現(xiàn)，因此它們在上述類中保持抽象。

有些方法僅對復(fù)合類有用，而對葉類沒有用。只需為這些方法提供默認實現(xiàn)，拋出異常是這些方法的良好實現(xiàn)，以避免不應(yīng)支持它們的對象意外調(diào)用這些方法。

generatHtml()方法是兩個擴展類都應(yīng)支持的操作。為了簡單起見，它僅將標簽打印到控制臺。

現(xiàn)在，讓我們看一下Composite類。

package com.javacodegeeks.patterns.compositepattern;import java.util.ArrayList; import java.util.List;public class HtmlParentElement extends HtmlTag {private String tagName;private String startTag; private String endTag;private List<HtmlTag>childrenTag;public HtmlParentElement(String tagName){this.tagName = tagName;this.startTag = "";this.endTag = "";this.childrenTag = new ArrayList<>();}@Overridepublic String getTagName() {return tagName;}@Overridepublic void setStartTag(String tag) {this.startTag = tag;}@Overridepublic void setEndTag(String tag) {this.endTag = tag;}@Overridepublic void addChildTag(HtmlTag htmlTag){childrenTag.add(htmlTag);}@Overridepublic void removeChildTag(HtmlTag htmlTag){childrenTag.remove(htmlTag);}@Overridepublic List<HtmlTag>getChildren(){return childrenTag;}@Overridepublic void generateHtml() {System.out.println(startTag);for(HtmlTag tag : childrenTag){tag.generateHtml();}System.out.println(endTag);}}

HtmlParentElement類是復(fù)合類，它實現(xiàn)諸如addChildTag ， removeChildTag和getChildren類的方法，這些方法必須由一個類實現(xiàn)才能成為結(jié)構(gòu)的組合。這里的操作方法是generateHtml ，它打印當前類的標記，并遍歷其子類并調(diào)用其generateHtml方法。

package com.javacodegeeks.patterns.compositepattern;public class HtmlElement extends HtmlTag{private String tagName;private String startTag; private String endTag;private String tagBody;public HtmlElement(String tagName){this.tagName = tagName;this.tagBody = "";this.startTag = "";this.endTag = "";}@Overridepublic String getTagName() {return tagName;}@Overridepublic void setStartTag(String tag) {this.startTag = tag;}@Overridepublic void setEndTag(String tag) {this.endTag = tag;}@Overridepublic void setTagBody(String tagBody){this.tagBody = tagBody;}@Overridepublic void generateHtml() {System.out.println(startTag+""+tagBody+""+endTag);}}

HtmlElement是葉子類，其主要工作是實現(xiàn)操作方法，在本示例中為generateHtml方法。它會打印startTag ，可選的tagBody（如果有）以及子元素的endTag 。

讓我們測試這個例子。

package com.javacodegeeks.patterns.compositepattern;public class TestCompositePattern {public static void main(String[] args) {HtmlTag parentTag = new HtmlParentElement("<html>");parentTag.setStartTag("<html>");parentTag.setEndTag("</html>");HtmlTag p1 = new HtmlParentElement("<body>");p1.setStartTag("<body>");p1.setEndTag("</body>");parentTag.addChildTag(p1);HtmlTag child1 = new HtmlElement("");child1.setStartTag("");child1.setEndTag("");child1.setTagBody("Testing html tag library");p1.addChildTag(child1);child1 = new HtmlElement("");child1.setStartTag("");child1.setEndTag("");child1.setTagBody("Paragraph 2");p1.addChildTag(child1);parentTag.generateHtml();}}

上面的代碼將導(dǎo)致以下輸出：

<html> <body> Testing html tag library Paragraph 2 </body> </html>

在上面的示例中，首先我們創(chuàng)建了一個父標記（<html>），然后為其添加了一個子代，該子代是另一個復(fù)合類型（<body>），并且該對象包含兩個子代（）。

請注意，以上結(jié)構(gòu)表示為整體層次結(jié)構(gòu)，并且對父標記的generateHtml()方法的調(diào)用允許客戶端統(tǒng)一對待對象的組成。當它生成對象及其所有子對象的html時。

4.何時使用復(fù)合圖案

當您要表示對象的整體層次結(jié)構(gòu)時。

當您希望客戶能夠忽略對象組成和單個對象之間的差異時。客戶將統(tǒng)一對待復(fù)合結(jié)構(gòu)中的所有對象。

5.下載源代碼

這是關(guān)于“復(fù)合模式”的課程。您可以在此處下載源代碼： CompositePattern-Project

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2015/09/composite-design-pattern.html