结构型模式-组合模式

• • 7.6组合模式
  • • 7.6.1概念
    • 7.6.2场景
    • 7.6.3优势 / 劣势
    • 7.6.4组合模式可分为
    • 7.6.5组合模式
    • 7.6.6实战
    • • 7.6.6.1题目描述
      • 7.6.6.2输入描述
      • 7.6.6.3输出描述
      • 7.6.6.4代码
      • 7.6.7总结
      • 组合模式

        7.6组合模式

        7.6.1概念

        ​ 组合模式通过将对象组合成树状结构来表示 部分-整体的层次关系，从而让客户端能够以同样的方式处理单个对象和对象组合，在使用中将他们视为同一类型的对象。

        7.6.2场景

        ​ 在文件系统中，比如目录和文件就形成了一个树形结构，目录可以包含文件以及子目录，而子目录同样的也可以包含文件以及子目录的子目录。

        7.6.3优势 / 劣势

        • 一致性：客户端可以统一的处理单个对象和对象的组合，简化了客户端的代码
        • 动态性：组合模式支持动态地添加或删除子对象，使得树形结构的构建更加灵活

          ---

          • 复杂性：由于树形机构的嵌套特性，可能会增加代码的复杂性
          • 深度限制：若组合模式的树形结构的深度过大，可能会导致性能问题

            7.6.4组合模式可分为

            • 组件Component：组合模式的根节点，定义组合中所有对象的通用接口，可以是抽象类或接口。该类中定义了子类的共性内容
            • 叶子Leaf：实现了Component接口的叶子节点，表示组合中的叶子对象，叶子节点没有子节点
            • 合成Composite：作用是存储子部件，并且在Composite中实现了对子部件的相关操作，比如添加、删除、获取子组件等

              7.6.5组合模式

              package com.technologystatck.designpattern.mode.combination;
              import java.util.ArrayList;
              import java.util.List;
              public class Combination {
                  public static void main(String[] args) {
                      //创建叶子节点
                      Leaf leaf = new Leaf();
                      //创建组合节点，并添加叶子节点
                      Composite composite = new Composite();
                      composite.add(leaf);
                      //统一调用
                      composite.operation();
                      System.out.println("----------------------");
                      composite.remove(leaf);
                      composite.operation();
                  }
              }
              //组件接口
              interface Component{
                  void operation();
              }
              //叶子节点
              class Leaf implements Component{
                  @Override
                  public void operation() {
                      System.out.println("Leaf operation");
                  }
              }
              //组合节点
              class Composite implements Component{
                  private List components=new ArrayList<>();
                  public void add(Component component){
                      components.add(component);
                  }
                  public void remove(Component component){
                      components.remove(component);
                  }
                  @Override
                  public void operation() {
                      System.out.println("Composite operation");
                      for(Component component:components){
                          component.operation();
                      }
                  }
              }
              

              7.6.6实战

              7.6.6.1题目描述

              小明所在的公司内部有多个部门，每个部门下可能有不同的子部门或者员工。

              请你设计一个组合模式来管理这些部门和员工，实现对公司组织结构的统一操作。部门和员工都具有一个通用的接口，可以获取他们的名称以及展示公司组织结构。

              7.6.6.2输入描述

              第一行是一个整数 N（1 <= N <= 100），表示后面有 N 行输入。

              接下来的 N 行，每行描述一个部门或员工的信息。部门的信息格式为 D 部门名称，员工的信息格式为 E 员工名称，其中 D 或 E 表示部门或员工。

              7.6.6.3输出描述

              输出公司的组织结构，展示每个部门下的子部门和员工

              7.6.6.4代码

              package com.technologystatck.designpattern.mode.combination;
              import java.util.ArrayList;
              import java.util.List;
              import java.util.Scanner;
              public class Test {
                  public static void main(String[] args) {
                      Scanner scanner = new Scanner(System.in);
                      //先读取公司名称
                      String companyName = scanner.nextLine();
                      //创建公司对象，并设置公司名称，并将公司添加到树枝节点中
                      Company company = new Company(companyName);
                      //读取部门和员工信息
                      int nums = scanner.nextInt();
                      scanner.nextLine();
                      for(int i=0;i
                          String type = scanner.next();
                          //获取名字并去除空格，以便后续添加到组合节点中
                          String name = scanner.nextLine().trim();
                          if("D".equals(type)){
                              //创建部门对象，并添加到组合节点中
                              company.add(new Department(name));
                          }else if("E".equals(type)){
                              //创建员工对象，并添加到组合节点中
                              company.add(new Employee(name));
                          }
                      }
                      //显示公司信息
                      company.display();
                  }
              }
              //组件接口
              interface Components{
                  void display(int depth);
              }
              //部门的叶子节点
              class Department implements Components{
                  //部门名称
                  private String name;
                  //部门下的员工
                  private List children;
                  public Department(String name) {
                      this.name = name;
                      this.children = new ArrayList<>();
                  }
                  //添加员工
                  public void add(Components component){
                      children.add(component);
                  }
                  //删除员工
                  public void remove(Components component){
                      children.remove(component);
                  }
                  @Override
                  public void display(int depth) {
                      StringBuilder indent = new StringBuilder();
                      for(int i = 0;i < depth;i++){
                          //一个空格
                          indent.append(" ");
                      }
                      System.out.println(indent + name);
                      for (Components components : children) {
                          components.display(depth+1);
                      }
                  }
              }
              //员工的叶子节点
              class Employee implements Components{
                  //员工名
                  private String name;
                  public Employee(String name) {
                      this.name = name;
                  }
                  @Override
                  public void display(int depth) {
                      StringBuilder indent = new StringBuilder();
                      for(int i = 0;i < depth;i++){
                          //两个空格，用于缩进显示层级关系
                          indent.append("  ");
                      }
                      System.out.println(indent + name);
                  }
              }
              //树枝节点，也就是组合节点
              class Company{
                  private String name;
                  //部门相当于根节点
                  private Department root;
                  public Company(String name) {
                      this.name = name;
                      this.root = new Department(name);
                  }
                  public void add(Components components){
                      root.add(components);
                  }
                  public void remove(Components components){
                      root.remove(components);
                  }
                  public void display(){
                      System.out.println("Company Structure");
                      //从1开始，以适配指定的缩进格式
                      root.display(0);
                  }
              }
              

              7.6.7总结

              • 组合模式

              • 优点：可以通过组合多个对象形成对象组合，然后再增加新的功能或行为，只需要对组合对象进行操作

              • 总结：是一种通过将对象组合成树形结构，提供了灵活且统一的方式来处理单个对象和对象组合

              • 场景：需要构建具有部分-整体层次结构的场景，比如组织架构管理、文件系统的文件和文件夹组织

               
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