设计模式(21)——组合模式

设计模式

本文介绍组合模式的概念和应用。

基本思想和原则

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

动机

当需要表示“部分-整体”这种层次结构时，组合模式是比较好的选择。

实现

UI组件树

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public abstract class UIComponent {
    private String name;

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

    public String getName() {
        return this.name;
    }

    public abstract void addChild(UIComponent component);
    public abstract void removeChild(UIComponent component);
    public abstract ArrayList<UIComponent> getChildren();
}

public class Container extends UIComponent {
    private ArrayList<UIComponent> children = new ArrayList<UIComponent>();

    public Container(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void addChild(UIComponent component) {
        this.children.add(component);
    }

    @Override
    public void removeChild(UIComponent component) {
        this.children.remove(component);
    }

    @Override
    public ArrayList<UIComponent> getChildren() {
        return this.children;
    }
}

public class Component extends UIComponent {
    public Component(String name) {
        super(name);
    }

    @Deprecated
    public void addChild(UIComponent component) throws UnsupportedOperationException {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    @Deprecated
    public void removeChild(UIComponent component) throws UnsupportedOperationException {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    @Deprecated
    public ArrayList<UIComponent> getChildren() throws UnsupportedOperationException {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        UIComponent window = compositeUITree();
        String info = displayTree(window);
        System.out.println(info);
    }

    public static UIComponent compositeUITree() {
        UIComponent window = new Container("window");
        UIComponent panel1 = new Container("panel1");
        UIComponent listView = new Container("listView");

        window.addChild(panel1);
        window.addChild(listView);

        UIComponent imageView1 = new Component("imageView1");
        UIComponent textView1 = new Component("textView1");

        panel1.addChild(imageView1);
        panel1.addChild(textView1);

        UIComponent panel2 = new Container("panel2");
        UIComponent imageView2 = new Component("imageView2");
        UIComponent textView2 = new Component("textView2");
        panel2.addChild(imageView2);
        panel2.addChild(textView2);

        UIComponent panel3 = new Container("panel3");
        UIComponent imageView3 = new Component("imageView3");
        UIComponent textView3 = new Component("textView3");
        panel3.addChild(imageView3);
        panel3.addChild(textView3);

        listView.addChild(panel2);
        listView.addChild(panel3);

        return window;
    }

    public static String displayTree(UIComponent root) {
        String info = "";
        for (UIComponent c:root.getChildren()) {
            if (c instanceof Container) {
                info += c.getName() + "\n" + displayTree(c);
            } else {
                info += c.getName() + "\n";
            }
        }
        return info;
    }
}

输出如下：

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panel1
imageView1
textView1
listView
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imageView2
textView2
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imageView3
textView3

上面的代码模拟了一个UI组件树，使用组合模式可以非常容易地模拟这种结构。首先需要组装这棵树，当需要遍历整个组件树时，可以使用递归的方式遍历，就如displayTree中那样。实际项目中很多情境下会用到组合模式，比如公司人员层级结构、控件树等，当然对象之间的关系一般会保存在数据库中，需要时取出后进行组装，这里就不展开说明了。

这个例子是从上至下遍历，如果需要从下往上遍历，可以给每个节点加入一个parent属性。

优点

组合模式对高层模块调用比较友好，高层不需要对具体对象是独立个体还是组合个体加以区分，直接使用即可。另外还可以在树形结构上自由增删节点。

设计模式