结构模式--之--合成模型模式
2013-07-30 17:17
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合成(Composite)模型模式属于对象的结构模式,有时又叫部分-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。合成模式可以使用客户端将单纯元素与复合元素同等看待。
抽象构件(Component)角色: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及其默认行为。
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。
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。
可以看出,Composite类型的对象含有其他的Component类型的对象。换言之,Composite类型的对象可以含有其他的树枝(Composite)类型或树叶(Leaf)类型的对象。
合成模式的实现根据实现接口的区别分为两种形式,分别称为安全式和透明式。合成模式可以不提供父对象的管理方法,但是合成模式必须在合适的地方提供子对象的管理方法。在什么地方声明子对象的管理方法,如add(),remove().以及getChild()等就变成了一个值得仔细思考的问题。可以讨论的选择有如下几个:
透明方式:在Component里面声明所有的用来管理子类对象的方法,包括add(),remove(),及getChild()方法。这样做的好处是所有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在接口层次消失了,客户端可以同等地对待所有的对象。这种方式缺点是不够安全,因为树叶类对象和合成类对象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()以及getChild()方法没有意义,但是在编译时不会出错,而只会在运行时出错
透明式的合成模式的结构:
与安全模式的合成模式不同的是:透明式的合成模式要求所有的具体构件类,不论树枝构件还是树叶构件,均符合一个固定的接口。
3个角色:
抽象构件(Component)角色:它给参加组合的对象规定一个接口,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(),及getChild()之类的方法。
树叶构件(Leaf)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。树叶会给出add(),remove(),及getChild()之类的用来管理子类对象的方法的平庸实现
树枝构件(Composite)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。
就以画图为例,画一个基本图形可以认为是一个叶子结点,而复杂图画则是由基本图形组成的,以合成模式示例代码如下:
安全方式:在Composite类里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,就不会出现运行时错误。这个缺点是中够透明,因为树叶类和合成类将具有不同的接口。
安全式的合成模式要求管理聚集的方法只出现在树枝构件类中,而不出现在树叶构件类中。
这种形式有3 个角色:
1.抽象构件(Component)角色: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(Leaf)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(Composite)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()及components()的声明。
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什么情况下使用合成模式?
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。
它的优点是:
1.合成模式可以很容易地增加新种类的构件
2.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
合成模式的缺点是:
1.使用合成模式后,控制树枝构件的类型就不太容易
2.用继承的方法来增加新的行为很困难。
抽象构件(Component)角色: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及其默认行为。
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。
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。
可以看出,Composite类型的对象含有其他的Component类型的对象。换言之,Composite类型的对象可以含有其他的树枝(Composite)类型或树叶(Leaf)类型的对象。
合成模式的实现根据实现接口的区别分为两种形式,分别称为安全式和透明式。合成模式可以不提供父对象的管理方法,但是合成模式必须在合适的地方提供子对象的管理方法。在什么地方声明子对象的管理方法,如add(),remove().以及getChild()等就变成了一个值得仔细思考的问题。可以讨论的选择有如下几个:
透明方式:在Component里面声明所有的用来管理子类对象的方法,包括add(),remove(),及getChild()方法。这样做的好处是所有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在接口层次消失了,客户端可以同等地对待所有的对象。这种方式缺点是不够安全,因为树叶类对象和合成类对象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()以及getChild()方法没有意义,但是在编译时不会出错,而只会在运行时出错
透明式的合成模式的结构:
与安全模式的合成模式不同的是:透明式的合成模式要求所有的具体构件类,不论树枝构件还是树叶构件,均符合一个固定的接口。
3个角色:
抽象构件(Component)角色:它给参加组合的对象规定一个接口,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(),及getChild()之类的方法。
树叶构件(Leaf)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。树叶会给出add(),remove(),及getChild()之类的用来管理子类对象的方法的平庸实现
树枝构件(Composite)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。
就以画图为例,画一个基本图形可以认为是一个叶子结点,而复杂图画则是由基本图形组成的,以合成模式示例代码如下:
public class NotSafeComposite { public static void main(String[] args) { Graph pic = new Picture(); pic.add(new Line()); pic.add(new RectAngle()); pic.draw(); } } //抽象构件 interface Graph{ public void draw(); public void add(Graph g); public void remove(Graph G); public Graph getChild(int i); } //树枝构件 class Picture implements Graph{ private List<Graph> list = new ArrayList<Graph>(); @Override public void draw() { for(int i=0;i<list.size();i++){ Graph g = list.get(i); g.draw(); } } @Override public void add(Graph g) { list.add(g); } @Override public void remove(Graph g) { list.remove(g); } @Override public Graph getChild(int i) { return list.get(i); } } //树叶构件 class Line implements Graph{ @Override public void draw() { System.out.println("Draw a line --------------"); } @Override public void add(Graph g) { } @Override public void remove(Graph G) { } @Override public Graph getChild(int i) { return null; } } //树叶构件 class RectAngle implements Graph{ @Override public void draw() { System.out.println("Draw a RectAngle --||"); } @Override public void add(Graph g) { } @Override public void remove(Graph G) { } @Override public Graph getChild(int i) { return null; } }
安全方式:在Composite类里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,就不会出现运行时错误。这个缺点是中够透明,因为树叶类和合成类将具有不同的接口。
安全式的合成模式要求管理聚集的方法只出现在树枝构件类中,而不出现在树叶构件类中。
这种形式有3 个角色:
1.抽象构件(Component)角色: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(Leaf)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(Composite)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()及components()的声明。
public class SafeComposite { public static void main(String[] args) { Picture picture = new Picture(); picture.add(new Line()); picture.add(new RectAngle()); picture.draw(); } } //抽象构件 interface Graph{ public void draw(); } //树枝构件 class Picture implements Graph{ private List<Graph> list = new ArrayList<Graph>(); @Override public void draw() { for(int i=0;i<list.size();i++){ Graph g = list.get(i); g.draw(); } } public void add(Graph g){ list.add(g); } public void remove(Graph g){ list.remove(g); } //返回一个子构件对象 public Graph getChild(int i){ return list.get(i); } } //树叶构件 class Line implements Graph{ @Override public void draw() { System.out.println("Draw a line-----------------------"); } } //树叶构件 class RectAngle implements Graph{ @Override public void draw() { System.out.println("Draw a Rect --|||"); } }
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什么情况下使用合成模式?
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。
它的优点是:
1.合成模式可以很容易地增加新种类的构件
2.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
合成模式的缺点是:
1.使用合成模式后,控制树枝构件的类型就不太容易
2.用继承的方法来增加新的行为很困难。
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