學(xué)習(xí)組合模式:樹形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想
在軟件開發(fā)中,我們經(jīng)常需要處理對(duì)象的整體-部分層次結(jié)構(gòu)。例如,在一個(gè)圖形編輯器中,我們可以選擇一個(gè)矩形,也可以選擇一個(gè)圓形,還可以選擇一個(gè)包含多個(gè)形狀的復(fù)合對(duì)象。這種處理方式就是組合模式。1. 組合模
在軟件開發(fā)中,我們經(jīng)常需要處理對(duì)象的整體-部分層次結(jié)構(gòu)。例如,在一個(gè)圖形編輯器中,我們可以選擇一個(gè)矩形,也可以選擇一個(gè)圓形,還可以選擇一個(gè)包含多個(gè)形狀的復(fù)合對(duì)象。這種處理方式就是組合模式。
1. 組合模式的定義
組合模式是一種結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式,它將對(duì)象組合成樹形結(jié)構(gòu),以表示“整體-部分”的層次結(jié)構(gòu)。組合模式使得用戶對(duì)單個(gè)對(duì)象和組合對(duì)象的使用具有一致性,可以忽略對(duì)象與組合對(duì)象之間的差異。在組合模式中,通過抽象類或接口來定義統(tǒng)一的行為,而葉子節(jié)點(diǎn)和容器節(jié)點(diǎn)有不同的實(shí)現(xiàn)。
2. 學(xué)校結(jié)構(gòu)示例
我們以一個(gè)簡單的學(xué)校結(jié)構(gòu)為例,來介紹組合模式的應(yīng)用。一個(gè)學(xué)校可以包括多個(gè)分校,每個(gè)分??梢园ㄕ猩亢徒虒?dǎo)部。招生部和教導(dǎo)部是葉子節(jié)點(diǎn),分校是容器節(jié)點(diǎn)。
3. 設(shè)計(jì)抽象類School
我們首先設(shè)計(jì)一個(gè)抽象類School,代表我們的Component角色。該類帶有name屬性,代表學(xué)校名稱,并提供以下四個(gè)方法:
- add(School school):添加分校
- remove(School school):移除分校
- display():展示自己
- getChild(int index):獲取子節(jié)點(diǎn)
4. 實(shí)現(xiàn)ConcreteSchool類
接著,我們實(shí)現(xiàn)ConcreteSchool類,該類繼承自School類,代表學(xué)校的具體實(shí)現(xiàn),即樹枝節(jié)點(diǎn)。該類可以包含其他School對(duì)象作為其子節(jié)點(diǎn),并且需要實(shí)現(xiàn)父類中的所有方法。
5. 實(shí)現(xiàn)ZhaoshengDepartment類和JiaodaoDepartment類
我們還需要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)類,分別代表招生部和教導(dǎo)部。這些類不會(huì)包含任何子節(jié)點(diǎn),并且需要實(shí)現(xiàn)父類中的display()方法。
6. 添加getSpecifiedDashes方法
為了讓輸出的樹形結(jié)構(gòu)更加清晰,我們添加了一個(gè)getSpecifiedDashes方法,用于返回指定數(shù)量的減號(hào)。這個(gè)方法可以方便地打印出結(jié)構(gòu)圖的格式。
7. 運(yùn)行測試方法
最后,我們添加一個(gè)測試方法,運(yùn)行查看測試結(jié)果。在輸出中,我們可以看到學(xué)校結(jié)構(gòu)以樹形結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出來,而且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的操作都具有一致性。
總結(jié):
組合模式是一種非常常見的設(shè)計(jì)模式,在面向?qū)ο缶幊讨袕V泛應(yīng)用。通過使用組合模式,我們可以創(chuàng)建出復(fù)雜的對(duì)象層次結(jié)構(gòu),并且可以方便地對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。它不僅可以使代碼更加簡潔易懂,而且還可以增加代碼的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。