设计模式之Composite(组合)
板桥里人
http://www.jdon.com 2002/04/27（转载请保留）
Composite模式定义:
将对象以树形结构组织起来,以达成“部分－整体” 的层次结构，使得客户端对单个对象和组合对象的使用具有一致性.
Composite比较容易理解，想到Composite就应该想到树形结构图。组合体内这些对象都有共同接口,当组合体一个对象的方法被调用执行时，Composite将遍历(Iterator)整个树形结构,寻找同样包含这个方法的对象并实现调用执行。可以用牵一动百来形容。
所以Composite模式使用到Iterator模式，和Chain of Responsibility模式类似。
Composite好处:
1.使客户端调用简单，客户端可以一致的使用组合结构或其中单个对象，用户就不必关系自己处理的是单个对象还是整个组合结构，这就简化了客户端代码。
2.更容易在组合体内加入对象部件. 客户端不必因为加入了新的对象部件而更改代码。
如何使用Composite?
首先定义一个接口或抽象类，这是设计模式通用方式了，其他设计模式对接口内部定义限制不多，Composite却有个规定，那就是要在接口内部定义一个用于访问和管理Composite组合体的对象们（或称部件Component）.
下面的代码是以抽象类定义，一般尽量用接口interface,
public abstract class Equipment
{
private String name;
//实价
public abstract double netPrice();
//折扣价格
public abstract double discountPrice();
//增加部件方法
public boolean add(Equipment equipment) { return false; }
//删除部件方法
public boolean remove(Equipment equipment) { return false; }
//注意这里，这里就提供一种用于访问组合体类的部件方法。
public Iterator iter() { return null; }
public Equipment(final String name) { this.name=name; }
} |
抽象类Equipment就是Component定义，代表着组合体类的对象们,Equipment中定义几个共同的方法。
public class Disk extends Equipment
{
public Disk(String name) { super(name); }
//定义Disk实价为1
public double netPrice() { return 1.; }
//定义了disk折扣价格是0.5 对折。
public double discountPrice() { return .5; }
} |
Disk是组合体内的一个对象，或称一个部件，这个部件是个单独元素( Primitive)。
还有一种可能是，一个部件也是一个组合体，就是说这个部件下面还有'儿子'，这是树形结构中通常的情况，应该比较容易理解。现在我们先要定义这个组合体：
|
abstract class CompositeEquipment extends Equipment
{
private int i=0;
//定义一个Vector 用来存放'儿子'
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;
}
//注意这里，这里就提供用于访问自己组合体内的部件方法。
//上面dIsk 之所以没有，是因为Disk是个单独(Primitive)的元素.
public Iterator iter()
{
return equipment.iterator() ;
{
//重载Iterator方法
public boolean hasNext() { return i<equipment.size(); }
//重载Iterator方法
public Object next()
{
if(hasNext())
return equipment.elementAt(i++);
else
throw new NoSuchElementException();
}
}
|
上面CompositeEquipment继承了Equipment,同时为自己里面的对象们提供了外部访问的方法,重载了Iterator,Iterator是Java的Collection的一个接口，是Iterator模式的实现.
我们再看看CompositeEquipment的两个具体类:盘盒Chassis和箱子Cabinet，箱子里面可以放很多东西，如底板，电源盒，硬盘盒等；盘盒里面可以放一些小设备，如硬盘 软驱等。无疑这两个都是属于组合体性质的。
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(); }
} |
至此我们完成了整个Composite模式的架构。
我们可以看看客户端调用Composote代码:
Cabinet cabinet=new Cabinet("Tower");
Chassis chassis=new Chassis("PC Chassis");
//将PC Chassis装到Tower中 (将盘盒装到箱子里)
cabinet.add(chassis);
//将一个10GB的硬盘装到 PC Chassis (将硬盘装到盘盒里)
chassis.add(new Disk("10 GB"));
//调用 netPrice()方法;
System.out.println("netPrice="+cabinet.netPrice());
System.out.println("discountPrice="+cabinet.discountPrice());
上面调用的方法netPrice()或discountPrice()，实际上Composite使用Iterator遍历了整个树形结构,寻找同样包含这个方法的对象并实现调用执行.
Composite是个很巧妙体现智慧的模式，在实际应用中，如果碰到树形结构，我们就可以尝试是否可以使用这个模式。
以论坛为例，一个版(forum)中有很多帖子(message),这些帖子有原始贴，有对原始贴的回应贴，是个典型的树形结构，那么当然可以使用Composite模式，那么我们进入Jive中看看，是如何实现的.
Jive解剖
在Jive中 ForumThread是ForumMessages的容器container(组合体).也就是说，ForumThread类似我们上例中的 CompositeEquipment.它和messages的关系如图：
[thread]
|- [message]
|- [message]
|- [message]
|- [message]
|- [message]
我们在ForumThread看到如下代码：
public interface ForumThread {
....
public void addMessage(ForumMessage parentMessage, ForumMessage newMessage)
throws UnauthorizedException;
public void deleteMessage(ForumMessage message)
throws UnauthorizedException;
public Iterator messages();
.... } |
类似CompositeEquipment, 提供用于访问自己组合体内的部件方法: 增加 删除 遍历.
结合我的其他模式中对Jive的分析，我们已经基本大体理解了Jive论坛体系的框架，如果你之前不理解设计模式，而直接去看Jive源代码，你肯定无法看懂。
参考文章：
Composite模式和树形结构的讨论