設(shè)計(jì)模式之Composite(組合)
板橋里人
http://www.jdon.com 2002/04/27（轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留）
Composite模式定義:
將對(duì)象以樹(shù)形結(jié)構(gòu)組織起來(lái),以達(dá)成“部分－整體” 的層次結(jié)構(gòu)，使得客戶端對(duì)單個(gè)對(duì)象和組合對(duì)象的使用具有一致性.
Composite比較容易理解，想到Composite就應(yīng)該想到樹(shù)形結(jié)構(gòu)圖。組合體內(nèi)這些對(duì)象都有共同接口,當(dāng)組合體一個(gè)對(duì)象的方法被調(diào)用執(zhí)行時(shí)，Composite將遍歷(Iterator)整個(gè)樹(shù)形結(jié)構(gòu),尋找同樣包含這個(gè)方法的對(duì)象并實(shí)現(xiàn)調(diào)用執(zhí)行。可以用牽一動(dòng)百來(lái)形容。
所以Composite模式使用到Iterator模式，和Chain of Responsibility模式類似。
Composite好處:
1.使客戶端調(diào)用簡(jiǎn)單，客戶端可以一致的使用組合結(jié)構(gòu)或其中單個(gè)對(duì)象，用戶就不必關(guān)系自己處理的是單個(gè)對(duì)象還是整個(gè)組合結(jié)構(gòu)，這就簡(jiǎn)化了客戶端代碼。
2.更容易在組合體內(nèi)加入對(duì)象部件. 客戶端不必因?yàn)榧尤肓诵碌膶?duì)象部件而更改代碼。
如何使用Composite?
首先定義一個(gè)接口或抽象類，這是設(shè)計(jì)模式通用方式了，其他設(shè)計(jì)模式對(duì)接口內(nèi)部定義限制不多，Composite卻有個(gè)規(guī)定，那就是要在接口內(nèi)部定義一個(gè)用于訪問(wèn)和管理Composite組合體的對(duì)象們（或稱部件Component）.
下面的代碼是以抽象類定義，一般盡量用接口interface,
public abstract class Equipment
{
private String name;
//實(shí)價(jià)
public abstract double netPrice();
//折扣價(jià)格
public abstract double discountPrice();
//增加部件方法
public boolean add(Equipment equipment) { return false; }
//刪除部件方法
public boolean remove(Equipment equipment) { return false; }
//注意這里，這里就提供一種用于訪問(wèn)組合體類的部件方法。
public Iterator iter() { return null; }
public Equipment(final String name) { this.name=name; }
} |
抽象類Equipment就是Component定義，代表著組合體類的對(duì)象們,Equipment中定義幾個(gè)共同的方法。
public class Disk extends Equipment
{
public Disk(String name) { super(name); }
//定義Disk實(shí)價(jià)為1
public double netPrice() { return 1.; }
//定義了disk折扣價(jià)格是0.5 對(duì)折。
public double discountPrice() { return .5; }
} |
Disk是組合體內(nèi)的一個(gè)對(duì)象，或稱一個(gè)部件，這個(gè)部件是個(gè)單獨(dú)元素( Primitive)。
還有一種可能是，一個(gè)部件也是一個(gè)組合體，就是說(shuō)這個(gè)部件下面還有'兒子'，這是樹(shù)形結(jié)構(gòu)中通常的情況，應(yīng)該比較容易理解。現(xiàn)在我們先要定義這個(gè)組合體：
|
abstract class CompositeEquipment extends Equipment
{
private int i=0;
//定義一個(gè)Vector 用來(lái)存放'兒子'
private Lsit equipment=new ArrayList();
public CompositeEquipment(String name) { super(name); }
public boolean add(Equipment equipment) {
this.equipment.add(equipment);
return true;
}
public double netPrice()
{
double netPrice=0.;
Iterator iter=equipment.iterator();
for(iter.hasNext())
netPrice+=((Equipment)iter.next()).netPrice();
return netPrice;
}
public double discountPrice()
{
double discountPrice=0.;
Iterator iter=equipment.iterator();
for(iter.hasNext())
discountPrice+=((Equipment)iter.next()).discountPrice();
return discountPrice;
}
//注意這里，這里就提供用于訪問(wèn)自己組合體內(nèi)的部件方法。
//上面dIsk 之所以沒(méi)有，是因?yàn)镈isk是個(gè)單獨(dú)(Primitive)的元素.
public Iterator iter()
{
return equipment.iterator() ;
{
//重載Iterator方法
public boolean hasNext() { return i<equipment.size(); }
//重載Iterator方法
public Object next()
{
if(hasNext())
return equipment.elementAt(i++);
else
throw new NoSuchElementException();
}
}
|
上面CompositeEquipment繼承了Equipment,同時(shí)為自己里面的對(duì)象們提供了外部訪問(wèn)的方法,重載了Iterator,Iterator是Java的Collection的一個(gè)接口，是Iterator模式的實(shí)現(xiàn).
我們?cè)倏纯碈ompositeEquipment的兩個(gè)具體類:盤(pán)盒Chassis和箱子Cabinet，箱子里面可以放很多東西，如底板，電源盒，硬盤(pán)盒等；盤(pán)盒里面可以放一些小設(shè)備，如硬盤(pán) 軟驅(qū)等。無(wú)疑這兩個(gè)都是屬于組合體性質(zhì)的。
public class Chassis extends CompositeEquipment
{
public Chassis(String name) { super(name); }
public double netPrice() { return 1.+super.netPrice(); }
public double discountPrice() { return .5+super.discountPrice(); }
}
public class Cabinet extends CompositeEquipment
{
public Cabinet(String name) { super(name); }
public double netPrice() { return 1.+super.netPrice(); }
public double discountPrice() { return .5+super.discountPrice(); }
} |
至此我們完成了整個(gè)Composite模式的架構(gòu)。
我們可以看看客戶端調(diào)用Composote代碼:
Cabinet cabinet=new Cabinet("Tower");
Chassis chassis=new Chassis("PC Chassis");
//將PC Chassis裝到Tower中 (將盤(pán)盒裝到箱子里)
cabinet.add(chassis);
//將一個(gè)10GB的硬盤(pán)裝到 PC Chassis (將硬盤(pán)裝到盤(pán)盒里)
chassis.add(new Disk("10 GB"));
//調(diào)用 netPrice()方法;
System.out.println("netPrice="+cabinet.netPrice());
System.out.println("discountPrice="+cabinet.discountPrice());
上面調(diào)用的方法netPrice()或discountPrice()，實(shí)際上Composite使用Iterator遍歷了整個(gè)樹(shù)形結(jié)構(gòu),尋找同樣包含這個(gè)方法的對(duì)象并實(shí)現(xiàn)調(diào)用執(zhí)行.
Composite是個(gè)很巧妙體現(xiàn)智慧的模式，在實(shí)際應(yīng)用中，如果碰到樹(shù)形結(jié)構(gòu)，我們就可以嘗試是否可以使用這個(gè)模式。
以論壇為例，一個(gè)版(forum)中有很多帖子(message),這些帖子有原始貼，有對(duì)原始貼的回應(yīng)貼，是個(gè)典型的樹(shù)形結(jié)構(gòu)，那么當(dāng)然可以使用Composite模式，那么我們進(jìn)入Jive中看看，是如何實(shí)現(xiàn)的.
Jive解剖
在Jive中 ForumThread是ForumMessages的容器container(組合體).也就是說(shuō)，F(xiàn)orumThread類似我們上例中的 CompositeEquipment.它和messages的關(guān)系如圖：
[thread]
|- [message]
|- [message]
|- [message]
|- [message]
|- [message]
我們?cè)贔orumThread看到如下代碼：
public interface ForumThread {
....
public void addMessage(ForumMessage parentMessage, ForumMessage newMessage)
throws UnauthorizedException;
public void deleteMessage(ForumMessage message)
throws UnauthorizedException;
public Iterator messages();
.... } |
類似CompositeEquipment, 提供用于訪問(wèn)自己組合體內(nèi)的部件方法: 增加 刪除 遍歷.
結(jié)合我的其他模式中對(duì)Jive的分析，我們已經(jīng)基本大體理解了Jive論壇體系的框架，如果你之前不理解設(shè)計(jì)模式，而直接去看Jive源代碼，你肯定無(wú)法看懂。
參考文章：
Composite模式和樹(shù)形結(jié)構(gòu)的討論