彻底搞懂设计模式DesignPattern-组合模式本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路组合模式基本介

本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路

组合模式

基本介绍

组合模式（Composite Pattern），又叫部分整体模式，它创建了对象组的树形结构，将对象组合成树状结构以表示“整体-部分”的层次关系。
组合模式依据树形结构来组合对象，用来表示部分以及整体层次。
这种类型的设计模式属于结构型模式。
组合模式使得用户对单个对象和组合对象的访问具有一致性，即：组合能让客户以一致的方式处理个别对象以及组合对象

原理类图

在这里插入图片描述

角色及职责

Component :这是组合中对象声明接口，在适当情况下，实现所有类共有的接口默认行为,用于访问和管理Component 子部件, Component 可以是抽象类或者接口
Leaf : 在组合中表示叶子节点，叶子节点没有子节点
Composite :非叶子节点，用于存储子部件，在 Component 接口中实现子部件的相关操作，比如增加(add), 删除。

解决的问题

组合模式解决这样的问题，当我们的要处理的对象可以生成一颗树形结构，而我们要对树上的节点和叶子进行操作时，它能够提供一致的方式，而不用考虑它是节点还是叶子

实例要求

编写程序展示一个学校院系结构：需求是这样，要在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系。
思路分析和图解(类图)

代码示例

码云地址https://gitee.com/magneto/codeReview/tree/master/DesignPattern/src/pro51/top/adapter

JDK中Map的组合模式

使用类图分析

在这里插入图片描述 1.可以看到Map和AbstractMap是属于我们说的组合模式中的Component对象，声明方法的接口或者抽象类 2.HashMap其子类，属于子节点的类，用于存储子部件 3.Node是HashMap的内部类，从源码可以发现他就是我们组合模式中讲述的Leaf节点，他只有get，set功能 4.如上大致可以看出这是一个组合模式，接下来我们用源码来看看

源码分析

先看到Map接口，可以看到定义的众多方法中有两个我们常用的方法，put()，putAll()，他将被实现

public interface Map<K,V> {
    ………………
	V put(K key, V value);
	void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m);
    ………………
}

接着来到AbstractMap，它实现了Map接口，由于Map的实现类会有很多，所以jdk中使用这个抽象类来作为缓冲类，将一些方法默认实现，使得该接口更具有扩展性，如下它默认实现了put()和putAll()

public abstract class AbstractMap<K,V> implements Map<K,V> {
    ……………………
    //默认实现
    public V put(K key, V value) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
    public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {
       for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet())
            put(e.getKey(), e.getValue());
    }
    ……………………
}

然后我们来到最常用HashMap类中，可以看到它对接口和抽象类都进行了实现，发现了还有一个Node对象

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {
    ……………………
    //来到put方法，看到这里进行了具体的实现
    public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }
    //这里省略具体的操作，我们只关心设计模式，putAll也与put方法类似，就不讲述了，之后会再写一些关于java集合类的具体实现
    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        //这里用到了一个Node对象，我们进入到Node对象中观察
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        ………………………………
    }
}

来到HashMap的内部类Node对象中，我们发现，他其实就是我们组合模式中所讲述的Leaf对象，它没有再组合任何的子节点，提供的也只有get方法和set方法

 static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next;
        Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
            this.hash = hash;
            this.key = key;
            this.value = value;
            this.next = next;
        }

        public final K getKey()        { return key; }
        public final V getValue()      { return value; }
        public final String toString() { return key + "=" + value; }

        public final int hashCode() {
            return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
        }

        public final V setValue(V newValue) {
            V oldValue = value;
            value = newValue;
            return oldValue;
        }

        public final boolean equals(Object o) {
            if (o == this)
                return true;
            if (o instanceof Map.Entry) {
                Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
                if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&
                    Objects.equals(value, e.getValue()))
                    return true;
            }
            return false;
        }
    }

如上，我们可以清晰地看出来，Map中的HashMap是应用了组合模式来实现的

注意事项和细节

简化客户端操作。客户端只需要面对一致的对象而不用考虑整体部分或者节点叶子的问题。
具有较强的扩展性。当我们要更改组合对象时，我们只需要调整内部的层次关系，客户端不用做出任何改动.
方便创建出复杂的层次结构。客户端不用理会组合里面的组成细节，容易添加节点或者叶子从而创建出复杂的树形结构
需要遍历组织机构，或者处理的对象具有树形结构时, 非常适合使用组合模式.
要求较高的抽象性，如果节点和叶子有很多差异性的话，比如很多方法和属性都不一样，不适合使用组合模式

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