設計模式之Composite

 

Composite定義:
將對象以樹形結構組織起來,以達成“部分－整體” 的層次結構，使得客戶端對單個對象和組合對象的使用具有一致性.

Composite比較容易理解，想到Composite就應該想到樹形結構圖。組合體內這些對象都有共同接口,當組合體一個對象的方法被調用執行時，Composite將遍歷(Iterator)整個樹形結構,尋找同樣包含這個方法的對象並實現調用執行。可以用牽一動百來形容。

所以Composite模式使用到Iterator模式，和Chain of Responsibility模式類似。

Composite好處:
1.使客戶端調用簡單，客戶端可以一致的使用組合結構或其中單個對象，用戶就不必關係自己處理的是單個對象還是整個組合結構，這就簡化了客戶端代碼。
2.更容易在組合體內加入對象部件. 客戶端不必因爲加入了新的對象部件而更改代碼。

如何使用Composite?
首先定義一個接口或抽象類，這是設計模式通用方式了，其他設計模式對接口內部定義限制不多，Composite卻有個規定，那就是要在接口內部定義一個用於訪問和管理Composite組合體的對象們（或稱部件Component）.

下面的代碼是以抽象類定義，一般儘量用接口interface,

public abstract class Equipment
{
　　private String name;
　　//實價
　　public abstract double netPrice();
　　//折扣價格
　　public abstract double discountPrice();
　　//增加部件方法　　
　　public boolean add(Equipment equipment) { return false; }
　　//刪除部件方法
　　public boolean remove(Equipment equipment) { return false; }
　　//注意這裏，這裏就提供一種用於訪問組合體類的部件方法。
　　public Iterator iter() { return null; }
　　
　　public Equipment(final String name) { this.name=name; }
}

抽象類Equipment就是Component定義，代表着組合體類的對象們,Equipment中定義幾個共同的方法。

public class Disk extends Equipment
{
　　public Disk(String name) { super(name); }
　　//定義Disk實價爲1
　　public double netPrice() { return 1.; }
　　//定義了disk折扣價格是0.5 對摺。
　　public double discountPrice() { return .5; }
}

Disk是組合體內的一個對象，或稱一個部件，這個部件是個單獨元素( Primitive)。
還有一種可能是，一個部件也是一個組合體，就是說這個部件下面還有'兒子'，這是樹形結構中通常的情況，應該比較容易理解。現在我們先要定義這個組合體：

abstract class CompositeEquipment extends Equipment
{
　　private int i=0;
　　//定義一個Vector 用來存放'兒子'
　　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;
　　}
　　

　　//注意這裏，這裏就提供用於訪問自己組合體內的部件方法。
　　//上面dIsk 之所以沒有，是因爲Disk是個單獨(Primitive)的元素.
　　public Iterator iter()
　　{
　　　　return equipment.iterator() ;
　　{
　　//重載Iterator方法
　　 public boolean hasNext() { return i<equipment.size(); }
　　//重載Iterator方法
　　 public Object next()
　　 {
　　　　if(hasNext())
　　　　　　 return equipment.elementAt(i++);
　　　　else
　　 　　 　 throw new NoSuchElementException();
　　 }
　　

}

上面CompositeEquipment繼承了Equipment,同時爲自己裏面的對象們提供了外部訪問的方法,重載了Iterator,Iterator是Java的Collection的一個接口，是Iterator模式的實現.

我們再看看CompositeEquipment的兩個具體類:盤盒Chassis和箱子Cabinet，箱子裏面可以放很多東西，如底板，電源盒，硬盤盒等；盤盒裏面可以放一些小設備，如硬盤 軟驅等。無疑這兩個都是屬於組合體性質的。

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(); }
}

至此我們完成了整個Composite模式的架構。

我們可以看看客戶端調用Composote代碼:

Cabinet cabinet=new Cabinet("Tower");

Chassis chassis=new Chassis("PC Chassis");
//將PC Chassis裝到Tower中 (將盤盒裝到箱子裏)
cabinet.add(chassis);
//將一個10GB的硬盤裝到 PC Chassis (將硬盤裝到盤盒裏)
chassis.add(new Disk("10 GB"));

//調用 netPrice()方法;
System.out.println("netPrice="+cabinet.netPrice());
System.out.println("discountPrice="+cabinet.discountPrice());

上面調用的方法netPrice()或discountPrice()，實際上Composite使用Iterator遍歷了整個樹形結構,尋找同樣包含這個方法的對象並實現調用執行.

Composite是個很巧妙體現智慧的模式，在實際應用中，如果碰到樹形結構，我們就可以嘗試是否可以使用這個模式。

以論壇爲例，一個版(forum)中有很多帖子(message),這些帖子有原始貼，有對原始貼的迴應貼，是個典型的樹形結構，那麼當然可以使用Composite模式，那麼我們進入Jive中看看，是如何實現的.

Jive解剖
在Jive中 ForumThread是ForumMessages的容器container(組合體).也就是說，ForumThread類似我們上例中的 CompositeEquipment.它和messages的關係如圖：
[thread]
　　 |- [message]
　　 |- [message]
　　 　　 |- [message]
　　 　　 |- [message]
　　 　　 　　 |- [message]

我們在ForumThread看到如下代碼：

public interface ForumThread {
　　 ....
　　 public void addMessage(ForumMessage parentMessage, ForumMessage newMessage)
　　 　　 　　 throws UnauthorizedException;

　　 public void deleteMessage(ForumMessage message)
　　 　　 　　 throws UnauthorizedException;

　　
　　 public Iterator messages();
　　 　　 ....

}

類似CompositeEquipment, 提供用於訪問自己組合體內的部件方法: 增加 刪除 遍歷.

結合我的其他模式中對Jive的分析，我們已經基本大體理解了Jive論壇體系的框架，如果你之前不理解設計模式，而直接去看Jive源代碼，你肯定無法看懂。