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java设计模式之 Composite(组合)


  Composite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.
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