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合成(Composite)模型形式【结构模式第二篇】

2012-11-07 
合成(Composite)模型模式【结构模式第二篇】合成(Composite)模型模式:属于对象的结构模式,有时又叫做部分-整

合成(Composite)模型模式【结构模式第二篇】
合成(Composite)模型模式:
属于对象的结构模式,有时又叫做部分-整体(Part-Whole)模式。
合成模式将对象组织到树结构中,可以用来描述整体与部分的关系。合成模式可以使客户端将单纯元素与复合元素同等看待。

1、模式涉及到的三个角色
1)抽象构件(Component)角色:这是一个抽象角色,它给参加组合的对象规定一个接口。这个角色给出共有的接口机器默认行为。
2)树叶构件(Leaf)角色:代表参加组合的树叶对象。一个树叶没有下级的子对象。定义出参加组合的原始对象的行为。
3)树枝构件(Composite)角色:代表参加组合的有子对象的对象,并给出树枝构件对象的行为。

2、合成模式的实现根据所实现接口的区别分为两种形式,分别称为安全式和透明式。虽然这是模式的实现问题,但是由于它影响到模式结构的细节
   合成模式可以不提供对服对象的管理方法,但是合成模式必须在合适的地方提供子对象的管理方法。
  
   1)透明方式
   作为第一种选择,在Compotent里面声明所有的用来管理子类对象的方法,包括add()、remove()、以及getChild()方法。
   这样做的好处是所有的构件类都有相同的接口。在客户端看来,树叶类对象与合成类对象的区别起码在接口层次上消失了,客户端
   可以同等地对待所有的对象。这就是透明形式的合成模式。
  
   这个选择的缺点是不够安全,因为树叶对象和组合类对象的在本质上是有区别的。树叶类对象不可能有下一个层次的对象,
   因此add() remove() getChild()方法没有意义,但是在编译时期不会出错,而只会在运行期出错。
  
   2)安全方式
   第二种选择是在Composite类里而声明所有的用来管理子类对象的方法。这样的做法是安全的做法。
   因为树叶类型的对象根本就没有管理子类对象的方法,因此,如果客户端对树叶类对象使用这些方法时,程序会在编译时期出错。
   编译通不过,就不会出现运行时期错误

这个方式的缺点就是不够透明,因为树叶类和合成类将具有不同的接口。

(安全式)这种形式涉及到三个角色;
1 ) 抽象构件角色:这是一个抽象角色,它给参加组合的对象定义出公共的接口及其默认行为,可以用来管理所有的子对象。
    合成对象通常把它所包含的子对象当作类型为Component的对象。
    在安全式的合成模式里,构件角色并不定义出管理子对象的方法,这一定义由树枝构件对象给出。
2) 树叶构件角色:树叶对象是没有下级子对象的对象,定义出参加组合的原始对象的行为。
3) 树枝构件角色:代表参加组合的有下级子对象的对象。树枝构件类给出所有的管理子对象的方法,如add() remove()
    components()的声明。

抽象构件角色由一个java接口实现,它给出两个对所有的子类均有用的方法:getComposite() sampleOperation()      //抽象构件角色Component的接口   public interface Component{   //返还自己的实例   Composite getComposite();   //某个商业方法   void sampleOperation();   }      //树枝构件(Composite)类   import java.util.Vector;   import java.util.Enumeration;      public class Composite implements Component{   private Vector componentVector = new Vector();      //返还自己的实例   public Composite getComposite(){   return this;   }      public void sampleOperation(){   Enumeration enumeration = getChild();//components()   while(enumeration.hasMoreElement()){   ((Component)enumeration.nextElement()).sampleOperation();   }   }      //聚集管理方法   public void add(Component component){   componentVector.addElement(component);   }      public void remove(Component component){   componentVector.removeElement(component);   }      //聚集管理方法,返还聚集的Enumeration对象   public Enumeration getChild(){   return componentVector.elements();   }   }      //树叶(Leaf)构件类   import java.util.Enumeration;      public class Leaf implements Component{   public void sampleOperation(){   //................   }      //返还自己的实例   public Composite getComposite(){   //.............   return null;   }   }      (透明式)这种形式涉及到三个角色:   1) 抽象构件角色:这是一个抽象角色,它给参加组合的对象规定一个就口,规范共有的接口及默认行为。这个接口可以用来       管理所有的子对象,要提供一个接口以规范取得和管理下层组件的接口,包括add() remove() getChild()之类的方法。         2) 树叶构件角色:代表参加组合的树叶对象,定义出参加组合的原始对象的行为。树叶类会给出add() remove() getChild()       之类的用来管理子类对象的方法的平庸实现。          3) 树枝构件角色:代表参加组合的有子对象的对象,定义出这样的对象的行为。      //抽象构件角色接口   import java.util.Enumeration;   public interface Component{   void sampleOperation();      //返还自己的实例   Composite getComposite();      //聚集管理方法   void add(Component component);      void remove(Component component);      Enumeration getChild();   }      //树枝构件类   import java.util.Vector;   import java.util.Enumeration;      public class Composite implements Component{   private Vector componentVector = new Vector();      public Composite getComposite(){   return this;   }      public void sampleOperation(){   Enumeration enumeration = getChild();   while(enumeration.hasMoreElement()){   ((Component)enumeration.nextElement()).sampleOperation();   }   }      public void add(Component component){   componentVector.addElement(component);   }      public void remove(Component component){   componentVector.removeElement(component);   }      public Enumeration getChild(){   return componentVector.elements();   }   }      import java.util.Enumeration;      public class Leaf implements Component{   public void sampleOperation(){   //..................   }      public void add(Component component){}      public void remove(Component component){}      public Composite getComposite(){   return null;   }      public Enumeration getChild(){   return null;   }   }

3、实现合成模式时,有几个可以考虑的问题:
1)明显地给出父类对象的引用。在子对象里面给出父对象的引用,这样可以很容易地遍历所有的父对象,管理合成结构。
   有了这个引用,可以很方便地应用责任链模式。
2) 在通常的系统里,可以使用亨元模式实现构件的共享,但是由于合成模式的对象经常要有对父类的引用,因此共享不
    容易实现
3)抽象构件类应当多“重”才算好。
4)有时候系统需要遍历过一个树枝构件的子构件很多次,这时候就可以把遍历子构件的结果暂时存放在父构件里面,作为缓存。
5)使用什么数据类型来存储子对象。可以使用Vector或者其他数组的聚集。
6)Composite向子类的委派。客户端不应当直接调用树叶类,应当由其父类向树叶类进行委派。这样可以增加代码的复用性
//抽象构件角色的实现   public abstract class Graphics{   public abstract void draw();   }      //树枝构件角色(Picture)   import java.util.Vector;      public class Picture extends Graphics{   private Vector list = new Vector(10);      public void draw(){   for(int i = 0; i < list.size(); i ++){   Graphics g = (Graphics)list.get(i);   g.draw();   }   }      public void add(Graphics g){   list.add(g);   }      public void remove(Graphics g){   list.remove(s);   }      public void getChild(int i){   return (Graphics)list.get(i);   }   }      //树叶构件角色(Line)   public class Line extends Graphics{   public void draw(){   //............   }   }      //树叶构件角色(Rectangle)   public class Rectangle extends Graphics{   public void draw(){   //..............   }   }     //树叶构件角色(Circle)   public class Circle extends Graphics{   public void draw(){   //...............   }   }   


4、在下面的情况下应当考虑使用合成模式
   1)需要描述对象的部分和整体的等级结构。
   2)需要客户端忽略掉个体构件和组合构件的区别。客户端必须平等对待所有的构件,包括个体构件和组合构件。
  
  
   5、合成模式的优缺点
   1)优点:合成模式可以很容易地增加新种类的构件。
   使用合成模式可以使客户端变得很容易设计,因为客户端不需要知道构件是树叶构件还是树枝构件。
   2)缺点:使用合成模式后,控制树枝构件的类型就不太容易。
   用继承的方法来增加新的行为很困难

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