Java设计模式：组合模式的介绍及代码演示

科技新语

发布于 2024-09-18 15:20:38

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发布于 2024-09-18 15:20:38

组合模式介绍

组合模式属于结构型设计模式，可以使用这种设计模式将多个对象组合成树形结构，树中的每个对象都表示一个叶子结点，并且可以统一处理结构中的所有叶子结点。比如说，现在要统计一个企业中的总人数，首先要统计各个部门的人数，然后再将统计的结果求和得到公司的总人数，如下图所示：

上图中，公司部分和各个部门结点组成了树状结构，因为每个结点都是由对象组成，所以可以实现对整个树的统一处理，接下来就使用代码去实现。

组合模式示例代码

组合模式，包含一个可以统一处理所有对象的通用接口、一个表示结点中对象的类，以及一个实现了统一处理接口的具体类

创建一个所有对象的通用接口

java 代码解读复制代码/**
 * 统计人数接口
 *
 */
public interface NumberOfPeople {
	//总人数
	int count();
}

接口中包含一个代表单个部门人数的抽象方法

创建表示节点的类

java 代码解读复制代码/**
 * 代表各个部门的类
 */
public class Department implements NumberOfPeople{
	//部门人数
	private int count;
	//部门名称
	private String name;
	
	public Department(String name,int count) {
		this.count = count;
		this.name = name;
	}
	
	@Override
	public int count() {
		return count;
	}
}

在这里，各个节点就是各个部门，所以创建一个表示部门的类，类中包含表示人数和部门名称的属性，count()方法用来返回部门的人数。接下来，要创建树形结构的统一处理实现类。

创建统一处理实现类

java 代码解读复制代码/**
 * 树的统一处理类
 */
public class CountImpl implements NumberOfPeople{
	private List<NumberOfPeople> list = new ArrayList<>();
	
	public void insert(NumberOfPeople param) {
		list.add(param);
	}
	/**
	 * 求公司的总人数
	 */
	@Override
	public int count() {
		int count = list.stream().collect(Collectors.summingInt(v -> v.count()));
		return count;
	}
}

提示统一处理实现类中，包含一个List集合，存放了所有的部门信息，因为组合模式是一个树结构，所以List存放的对象也等于所有的子节点。在这个类中，包含一个insert方法，用来将各个节点对象添加到集合中去，最后通过重写的count()方法统一汇总各个节点中的部门人数。最终实现公司总人数的统计。

代码测试

java 代码解读复制代码public class test_01 {
	public static void main(String[] args) {
		CountImpl target = new CountImpl();
		target.insert(new Department("IT部", 20));
		target.insert(new Department("人事部", 3));
		target.insert(new Department("销售部", 10));
		int count = target.count();
		System.out.println("公司总人数："+count);
	}
}

运行结果：

通过组合模式的树形数据结构、树中结点的通用方法以及自定义的树结构统一处理方法，实现了公司总人数的统计。

总结

上面的示例代码，实现了统计一个公司的总人数，假如不使用这种设计模式，而是采用硬编码的办法去实现，无疑会增加代码的复杂度和代码的耦合。而采用组合模式，则可以先让各个组成部分通过通用的方法先去解决最小单位的问题，再通过统一的处理方法将各个节点的处理结果进行汇总，处理问题的方式更结构化。并且，组合模式的树形结构由各个节点组成，这些节点可以自由的添加或者删除，使得程序更易于扩展和维护。

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