一起来学设计模式之组合模式

程序员皮卡秋
658 阅读5分钟

前言

目前正在出一个设计模式专题系列教程, 篇幅会较多, 喜欢的话，给个关注❤️ ~

本节给大家讲一下设计模式中的组合模式,并结合实际业务场景给大家讲解如何使用~

本专题的所有案例代码主要以Java语言为主, 好了, 废话不多说直接开整吧~

组合模式

组合模式是一种结构型设计模式，它允许你将对象组合成树状结构，并且能像使用单个对象一样使用组合对象和单个对象。

在组合模式中，有两种类型的对象：单个对象（Leaf）和组合对象（Composite）。组合对象可以包含其他组合对象或单个对象，从而形成树状结构。组合对象中通常会定义添加、删除、获取子对象等操作，而单个对象没有这些操作。

举一个例子：需要展示某个组织机构的层级结构，如公司的部门、子部门和员工等等。在这种情况下，组织机构可以被视为一个组合对象，而部门、子部门和员工可以被视为单个对象。

下面是一个简单的 Java 代码示例，展示了如何使用组合模式来表示组织机构的层级结构：

  • 抽象组件
interface Component {
    void show();
}
  • 叶子节点
class Leaf implements Component {
    private String name;
    
    public Leaf(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public void show() {
        System.out.println(name);
    }
}
  • 组合节点
class Composite implements Component {
    private String name;
    private List<Component> children = new ArrayList<>();
    
    public Composite(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public void add(Component component) {
        children.add(component);
    }
    
    public void remove(Component component) {
        children.remove(component);
    }
    
    public void show() {
        System.out.println(name);
        for (Component component : children) {
            component.show();
        }
    }
}

怎么使用呢?

public class CompositeTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 构建组织机构的层级结构
        Composite root = new Composite("公司");
        Composite department1 = new Composite("部门1");
        Composite department2 = new Composite("部门2");
        Composite subDepartment1 = new Composite("子部门1");
        Leaf employee1 = new Leaf("员工1");
        Leaf employee2 = new Leaf("员工2");
        Leaf employee3 = new Leaf("员工3");

        root.add(department1);
        root.add(department2);
        department1.add(subDepartment1);
        subDepartment1.add(employee1);
        subDepartment1.add(employee2);
        department2.add(employee3);

        // 展示组织机构的层级结构
        root.show();
    }
}

输出:

公司
部门1
子部门1
员工1
员工2
部门2
员工3

在上面的示例中，我们创建了抽象组件 Component 接口来定义组合对象和单个对象的通用方法。叶子节点 Leaf 表示单个对象，而组合节点 Composite 表示组合对象。我们将组合节点中的子节点存储在一个 List 中，从而实现了层级结构。在 Composite 中，我们实现了添加、删除和展示子节点的操作，而在 Leaf 中，我们只实现了展示自身的操作

最佳实践

假设在电商平台上有一些商品，这些商品可以被分为两类：单品和组合商品。单品是指仅由一个商品组成的商品，而组合商品是指由多个商品组合而成的商品。这里使用组合模式来实现这种商品的分类。

首先定义一个商品接口，包含获取商品名称、获取商品价格等方法：

public interface Product {
    String getName();
    double getPrice();
}

然后定义一个单品类，实现商品接口：

public class SingleProduct implements Product {
    private String name;
    private double price;

    public SingleProduct(String name, double price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    @Override
    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    public double getPrice() {
        return price;
    }
}

接下来定义一个组合商品类，它包含多个子商品，实现商品接口：

public class CompositeProduct implements Product {
    private String name;
    private List<Product> products = new ArrayList<>();

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

    public void addProduct(Product product) {
        products.add(product);
    }

    public void removeProduct(Product product) {
        products.remove(product);
    }

    @Override
    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    public double getPrice() {
        double totalPrice = 0;
        for (Product product : products) {
            totalPrice += product.getPrice();
        }
        return totalPrice;
    }
}

使用:

public class CompositeTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        CompositeProduct root = new CompositeProduct("欧莱雅套装");
        Product product1 = new SingleProduct("欧莱雅洗面奶", 188.00);
        Product product2 = new SingleProduct("欧莱雅洗面霜", 288.00);
        Product product3 = new SingleProduct("欧莱雅爽肤水", 168.00);

        root.addProduct(product1);
        root.addProduct(product2);
        root.addProduct(product3);

        System.out.println(root.getName());
        System.out.println(root.getPrice());
    }
}

输出：

欧莱雅套装
644.0

通过组合模式，可以方便地创建和管理多个商品的组合，而不需要考虑它们是单品还是组合商品，简化了代码的实现和维护。

结束语

设计模式其实并不难，大家在学习的时候一定要在理解的基础上去写代码，不要去背代码。下节给大家讲装饰器模式~

本着把自己知道的都告诉大家，如果本文对您有所帮助，点赞+关注鼓励一下呗~

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