本文節(jié)選自《設(shè)計(jì)模式就該這樣學(xué)》

1 使用透明組合模式實(shí)現(xiàn)課程目錄結(jié)構(gòu)

以一門網(wǎng)絡(luò)課程為例，我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)課程的關(guān)系結(jié)構(gòu)。比如，我們有Java入門課程、人工智能課程、Java設(shè)計(jì)模式、源碼分析、軟技能等，而Java設(shè)計(jì)模式、源碼分析、軟技能又屬于Java架構(gòu)師系列課程包，每個(gè)課程的定價(jià)都不一樣。但是，這些課程不論怎么組合，都有一些共性，而且是整體和部分的關(guān)系，可以用組合模式來設(shè)計(jì)。首先創(chuàng)建一個(gè)頂層的抽象組件CourseComponent類。

/*** Created by Tom.*/ public abstract class CourseComponent {public void addChild(CourseComponent catalogComponent){throw new UnsupportedOperationException("不支持添加操作");}public void removeChild(CourseComponent catalogComponent){throw new UnsupportedOperationException("不支持刪除操作");}public String getName(CourseComponent catalogComponent){throw new UnsupportedOperationException("不支持獲取名稱操作");}public double getPrice(CourseComponent catalogComponent){throw new UnsupportedOperationException("不支持獲取價(jià)格操作");}public void print(){throw new UnsupportedOperationException("不支持打印操作");}}

把所有可能用到的方法都定義到這個(gè)頂層的抽象組件中，但是不寫任何邏輯處理的代碼，而是直接拋異常。這里，有些小伙伴會(huì)有疑惑，為什么不用抽象方法？因?yàn)橛昧顺橄蠓椒?#xff0c;其子類就必須實(shí)現(xiàn)，這樣便體現(xiàn)不出各子類的細(xì)微差異。所以子類繼承此抽象類后，只需要重寫有差異的方法覆蓋父類的方法即可。然后分別創(chuàng)建課程Course類和課程包CoursePackage類。創(chuàng)建Course類的代碼如下。

/*** Created by Tom.*/ public class Course extends CourseComponent {private String name;private double price;public Course(String name, double price) {this.name = name;this.price = price;}@Overridepublic String getName(CourseComponent catalogComponent) {return this.name;}@Overridepublic double getPrice(CourseComponent catalogComponent) {return this.price;}@Overridepublic void print() {System.out.println(name + " (￥" + price + "元)");}}

創(chuàng)建CoursePackage類的代碼如下。

/*** Created by Tom.*/ public class CoursePackage extends CourseComponent {private List<CourseComponent> items = new ArrayList<CourseComponent>();private String name;private Integer level;public CoursePackage(String name, Integer level) {this.name = name;this.level = level;}@Overridepublic void addChild(CourseComponent catalogComponent) {items.add(catalogComponent);}@Overridepublic String getName(CourseComponent catalogComponent) {return this.name;}@Overridepublic void removeChild(CourseComponent catalogComponent) {items.remove(catalogComponent);}@Overridepublic void print() {System.out.println(this.name);for(CourseComponent catalogComponent : items){//控制顯示格式if(this.level != null){for(int i = 0; i < this.level; i ++){//打印空格控制格式System.out.print(" ");}for(int i = 0; i < this.level; i ++){//每一行開始打印一個(gè)+號(hào)if(i == 0){ System.out.print("+"); }System.out.print("-");}}//打印標(biāo)題catalogComponent.print();}}}

最后編寫客戶端測(cè)試代碼。

public static void main(String[] args) {System.out.println("============透明組合模式===========");CourseComponent javaBase = new Course("Java入門課程",8280);CourseComponent ai = new Course("人工智能",5000);CourseComponent packageCourse = new CoursePackage("Java架構(gòu)師課程",2);CourseComponent design = new Course("Java設(shè)計(jì)模式",1500);CourseComponent source = new Course("源碼分析",2000);CourseComponent softSkill = new Course("軟技能",3000);packageCourse.addChild(design);packageCourse.addChild(source);packageCourse.addChild(softSkill);CourseComponent catalog = new CoursePackage("課程主目錄",1);catalog.addChild(javaBase);catalog.addChild(ai);catalog.addChild(packageCourse);catalog.print();}

運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。

透明組合模式把所有公共方法都定義在 Component 中，這樣客戶端就不需要區(qū)分操作對(duì)象是葉子節(jié)點(diǎn)還是樹枝節(jié)點(diǎn)；但是，葉子節(jié)點(diǎn)會(huì)繼承一些它不需要（管理子類操作的方法）的方法，這與設(shè)計(jì)模式的接口隔離原則相違背。

2 使用安全組合模式實(shí)現(xiàn)無限級(jí)文件系統(tǒng)

再舉一個(gè)程序員更熟悉的例子。對(duì)于程序員來說，電腦是每天都要接觸的。電腦的文件系統(tǒng)其實(shí)就是一個(gè)典型的樹形結(jié)構(gòu)，目錄包含文件夾和文件，文件夾里面又可以包含文件夾和文件。下面用代碼來實(shí)現(xiàn)一個(gè)目錄系統(tǒng)。文件系統(tǒng)有兩個(gè)大的層次：文件夾和文件。其中，文件夾能容納其他層次，為樹枝節(jié)點(diǎn)；文件是最小單位，為葉子節(jié)點(diǎn)。由于目錄系統(tǒng)層次較少，且樹枝節(jié)點(diǎn)（文件夾）結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，而文件其實(shí)可以有很多類型，所以我們選擇使用安全組合模式來實(shí)現(xiàn)目錄系統(tǒng)，可以避免為葉子節(jié)點(diǎn)類型（文件）引入冗余方法。首先創(chuàng)建頂層的抽象組件Directory類。

public abstract class Directory {protected String name;public Directory(String name) {this.name = name;}public abstract void show();}

然后分別創(chuàng)建File類和Folder類。創(chuàng)建File類的代碼如下。

public class File extends Directory {public File(String name) {super(name);}@Overridepublic void show() {System.out.println(this.name);}}

創(chuàng)建Folder類的代碼如下。

import java.util.ArrayList; import java.util.List;public class Folder extends Directory {private List<Directory> dirs;private Integer level;public Folder(String name,Integer level) {super(name);this.level = level;this.dirs = new ArrayList<Directory>();}@Overridepublic void show() {System.out.println(this.name);for (Directory dir : this.dirs) {//控制顯示格式if(this.level != null){for(int i = 0; i < this.level; i ++){//打印空格控制格式System.out.print(" ");}for(int i = 0; i < this.level; i ++){//每一行開始打印一個(gè)+號(hào)if(i == 0){ System.out.print("+"); }System.out.print("-");}}//打印名稱dir.show();}}public boolean add(Directory dir) {return this.dirs.add(dir);}public boolean remove(Directory dir) {return this.dirs.remove(dir);}public Directory get(int index) {return this.dirs.get(index);}public void list(){for (Directory dir : this.dirs) {System.out.println(dir.name);}}}

注意，Folder類不僅覆蓋了頂層的show()方法，還增加了list()方法。最后編寫客戶端測(cè)試代碼。

public static void main(String[] args) {System.out.println("============安全組合模式===========");File qq = new File("QQ.exe");File wx = new File("微信.exe");Folder office = new Folder("辦公軟件",2);File word = new File("Word.exe");File ppt = new File("PowerPoint.exe");File excel = new File("Excel.exe");office.add(word);office.add(ppt);office.add(excel);Folder wps = new Folder("金山軟件",3);wps.add(new File("WPS.exe"));office.add(wps);Folder root = new Folder("根目錄",1);root.add(qq);root.add(wx);root.add(office);System.out.println("----------show()方法效果-----------");root.show();System.out.println("----------list()方法效果-----------");root.list();}

運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。

安全組合模式的好處是接口定義職責(zé)清晰，符合設(shè)計(jì)模式的單一職責(zé)原則和接口隔離原則；缺點(diǎn)是客戶需要區(qū)分樹枝節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)，這樣才能正確處理各個(gè)層次的操作，客戶端無法依賴抽象接口（Component），違背了設(shè)計(jì)模式的依賴倒置原則。

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總結(jié)

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