A公司需要筛选出年龄35岁及以上(如果是领导,年龄为45岁及以上)的人。其组织架构图如下。
图 A公司部分组织架构图
图 传统解决方案
public class Development {
private String name;
public Development(String name) {
this.name = name;
}
List<Employee> employeeList = new ArrayList<>();
List<Development> developmentList = new ArrayList<>();
public void find() {
for (Employee employee : employeeList) {
employee.find();
}
for (Development development : developmentList) {
development.find();
}
}
public String getName() {
return name;
}
}
public class Employee {
private Development development;
private String name;
private Integer age;
private Boolean isLead;
public Employee(Development development,String name, Integer age, Boolean isLead) {
this.development = development;
this.name = name;
this.age = age;
this.isLead = isLead;
}
public void find() {
if ((!isLead && age >= 35) || (isLead && age >= 45)) {
System.out.println(development.getName() + ":" + name + "超龄:" + age + " " + (isLead ? "是" : "不是") + "领导");
}
}
}
public class Client {
Development development = new Development("董事会");
{
development.employeeList.add(new Employee(development,"黄总", 53,true));
development.developmentList.add(new Development("行政部"));
development.developmentList.add(new Development("营销部"));
Development techDev = new Development("技术部门");
development.developmentList.add(techDev);
techDev.employeeList.add(new Employee(techDev,"技术部经理",36,true));
techDev.developmentList.add(new Development("技术A组"));
techDev.developmentList.add(new Development("技术C组"));
Development bDev = new Development("技术B组");
techDev.developmentList.add(bDev);
bDev.employeeList.add(new Employee(bDev,"小黄",27,false));
bDev.employeeList.add(new Employee(bDev,"小张",27,false));
bDev.employeeList.add(new Employee(bDev,"老刘",35,false));
}
public static void main(String[] args) {
Client client = new Client();
client.development.find();
// 运行结果:
// 董事会:黄总超龄:53 是领导
// 技术B组:老刘超龄:35 不是领导
}
}
在上图的架构图中,同一层存在员工及部门两类实体,它们都有个查找的方法。在代码中在成员变量中将这两类分别存储在两个不同容器中,在查找方法中,也分别对这两个类别调用了查找方法。代码有些冗余。
我们可以把同一层的员工及部门看作是同一类,这样我们只需要一个容器及查找方法也是只要在一处调用该方法了。这就是组合模式。
1 组合模式概述
由于容器对象和叶子对象在功能上的区别,在使用这些对象的代码中,必须有区别地对待容器对象和叶子对象,而实际上大多数情况下希望一致地处理它们,因为区别对待这些对象将会使得程序变得复杂。
组合模式为解决此类问题而诞生,可以让叶子对象和容器对象的使用具有一致性。
组合多个对象形成树形结构以表示具有”部分—整体“关系的层次结构。组合模式对单个对象(即叶子对象)和组合对象(即容器对象)的使用具有一致性,有被称为”部分—整体“模式(Part-Whole)。
图 组合模式结构图
Component:抽象构件,可以是接口或抽象类。可以包含所有子类共同行为的声名和实现。定义了访问及管理它的子构建的方法,例如增加、删除、获取子构件。
Leaf: 叶子构件,没有子节点,对于那些访问及管理子构件的方法,可以通过捕获异常等方式进行处理。
Composite: 容器构件,表示容器对象,包含了子节点。子节点可以是叶子节点,也可以是容器节点。
public interface Component {
void find(); //查找超龄员工
void addChildren(Component component);
void removeChildren(Component component);
Component getChildren(int pos);
}
public class Development implements Component{
private String name;
public Development(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
private final List<Component> componentList = new ArrayList<>();
@Override
public void find() {
for (Component component : componentList) component.find();;
}
@Override
public void addChildren(Component component) {
componentList.add(component);
}
@Override
public void removeChildren(Component component) {
componentList.remove(component);
}
@Override
public Component getChildren(int pos) {
return componentList.get(pos);
}
}
public class Employee implements Component{
private String name;
private Integer age;
private Boolean isLead;
public Employee(String name, Integer age, Boolean isLead) {
this.name = name;
this.age = age;
this.isLead = isLead;
}
@Override
public void find() {
if ((!isLead && age >= 35) || (isLead && age >= 45)) {
System.out.println(name + "超龄:" + age + " " + (isLead ? "是" : "不是") + "领导");
}
}
@Override
public void addChildren(Component component) {
throw new RuntimeException("该方法不可用");
}
@Override
public void removeChildren(Component component) {
throw new RuntimeException("该方法不可用");
}
@Override
public Component getChildren(int pos) {
throw new RuntimeException("该方法不可用");
}
}
public class Client {
private static final Component component = new Development("董事会");
static {
component.addChildren(new Employee("黄总", 53,true));
component.addChildren(new Development("行政部"));
component.addChildren(new Development("营销部"));
Component techCom = new Development("技术部");
component.addChildren(techCom);
techCom.addChildren(new Employee("技术部经理",36,true));
techCom.addChildren(new Development("技术A组"));
techCom.addChildren(new Development("技术C组"));
Component bDev = new Development("技术B组");
techCom.addChildren(bDev);
bDev.addChildren(new Employee("小黄",27,false));
bDev.addChildren(new Employee("小张",27,false));
bDev.addChildren(new Employee("老刘",35,false));
}
public static void main(String[] args) {
component.find();
}
}
1.1 透明组合模式
抽象构件中声明了所有用于管理成员对象的方法,包括addChildren()、removeChildren等。
优点:确保所有构件类都有相同的接口。在客户端看来,叶子对象与容器所提供的方法是一致的,客户端可以相同地对待所有对象。
缺点:不够安全,叶子对象和容器对象在本质上是有区别的,叶子对象不可能有下一层级的对象,即提供管理成员对象的方法是没有任何意义的。如果在运行阶段调用了这些方法,可能会出错。
透明组合模式是组合模式标准形式。
1.2 安全组合模式
抽象构件中没有声明任何用于管理成员对象的方法,而是在容器构件Composite类中声明并实现了这些方法。
优点:安全,客户端不可能会调用到叶子阶段的管理成员对象的方法。
缺点:不够透明,客户端不能完全针对抽象编程,必须有区别地对待叶子构件和容器构件。
2 优缺点
优点:
- 可以清楚地定义分层次的复杂对象,表示对象全部或部分层次,让客户端忽略了层次的差异,方便对整个层次结构进行控制。
- 增加新的容器构件和叶子构件都很方便,无须对现有类库进行任何修改,符合开闭原则。
缺点:
- 在增加新构件时很难对容器中的构件类型进行限制。当希望一个容器只能有某些特定类型对象时,因为它们都来自相同的抽象层,在这种情况下,必须通过在运行时进行类型检查来实现,这个过程较为复杂。
3 适用场景
- 在具有整体和部分的层次结构中,希望通过一种方式忽略整体与部分的差异,客户端可以一致性对待它们。
- 一个系统中能够分离出叶子对象和容器对象,而且它们的类型不固定,将来需要增加一些新的类型。