Java设计模式08：组合模式 Composite Pattern

2021/01/25 Java 设计模式

# 组合模式 Composite Pattern

> 介绍

又叫**部分整体模式**，它创建了对象组的**树形结构**，将对象组合成树状结构以表示“整体-部分”的层次关系。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的访问具有一致性，即：组合能让客户以一致的方式处理个别对象以及组合对象

> UML类图与角色

![](https://cdn.maxqiu.com/upload/8933d7c14b8943848b16de31e240280d.jpg)

1. `Component`：这是组合中对象声明抽象类，用于定义公共字段或实现共有的方法，`Component`可以是抽象类或者接口
2. `Leaf`：在组合中表示叶子节点，叶子节点没有子节点
3. `Composite`：非叶子节点，用于存储子部件，在`Component`抽象类中实现子部件的相关操作，比如增加、删除等。

# 示例

> 情景介绍

公司的人力资源架构包含部门和人员。人员有名称和薪资，部门有名称和该部门全员薪资，要求打印部门的薪资

> UML 类图

![](https://cdn.maxqiu.com/upload/6c518307c9404006819ffdbf8a153775.jpg)

> 示例代码

```java
/**
 * 人力资源抽象类
 */
public abstract class HumanResource {
    /**
     * 名称
     */
    protected String name;
    /**
     * 薪资
     */
    protected double salary;
    public HumanResource(String name) {
        this.name = name;
    }
    /**
     * 获取名称
     */
    public String getName() {
        return name;
    }
    /**
     * 计算工资
     */
    public abstract double calculateSalary();
}
```

```java
/**
 * 员工
 */
public class Employee extends HumanResource {
    public Employee(String id, double salary) {
        super(id);
        this.salary = salary;
    }
    @Override
    public double calculateSalary() {
        return salary;
    }
}
```

```java
/**
 * 部门
 */
public class Department extends HumanResource {
    /**
     * 子人力资源
     */
    protected List<HumanResource> childNodes = new ArrayList<>();
    public Department(String id) {
        super(id);
    }
    @Override
    public double calculateSalary() {
        double totalSalary = 0;
        for (HumanResource resource : childNodes) {
            totalSalary += resource.calculateSalary();
        }
        this.salary = totalSalary;
        return totalSalary;
    }
    /**
     * 添加子人力资源
     */
    public void addSubNode(HumanResource hr) {
        childNodes.add(hr);
    }
}
```

```java
/**
 * 客户端
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // @formatter:off
        // xxx公司
        // |--设计部
        //      |--员工1
        //      |--员工2
        // |--开发部
        //      |--开发1组
        //           |--员工3
        //           |--员工4
        //      |--开发2组
        //           |--员工5
        //           |--员工6
        // @formatter:on

// xxx公司
        Department root = new Department("xxx公司");
        // 设计部
        Department designDepartment = new Department("设计部");
        root.addSubNode(designDepartment);
        // 员工 1 2
        Employee e1 = new Employee("员工1", 8000);
        designDepartment.addSubNode(e1);
        Employee e2 = new Employee("员工2", 5000);
        designDepartment.addSubNode(e2);
        // 开发部
        Department developmentDepartment = new Department("开发部");
        root.addSubNode(developmentDepartment);
        // 开发1组
        Department group1 = new Department("开发1组");
        developmentDepartment.addSubNode(group1);
        // 员工 3 4
        Employee e3 = new Employee("员工3", 7000);
        group1.addSubNode(e3);
        Employee e4 = new Employee("员工4", 4000);
        group1.addSubNode(e4);
        // 部门 2-2
        Department group2 = new Department("开发2组");
        developmentDepartment.addSubNode(group2);
        // 员工 5 6
        Employee e5 = new Employee("员工5", 7500);
        group2.addSubNode(e5);
        Employee e6 = new Employee("员工6", 3000);
        group2.addSubNode(e6);
        // 获取 全公司 的薪资
        System.out.println(root.getName() + "\t" + root.calculateSalary());
        // 获取 开发部 的薪资
        System.out.println(developmentDepartment.getName() + "\t" + developmentDepartment.calculateSalary());
    }
}
```

输出结果如下：

xxx公司	34500.0
    开发部	21500.0

# 总结

- 简化客户端操作。客户端只需要面对一致的对象而不用考虑整体部分或者节点叶子的问题。
- 具有较强的扩展性。当我们要更改组合对象时，我们只需要调整内部的层次关系，客户端不用做出任何改动。
- 方便创建出复杂的层次结构。客户端不用理会组合里面的组成细节，容易添加节点或者叶子从而创建出复杂的树形结构
- 需要遍历**组织结构**，或者处理的对象具有**树形结构**时, 非常适合使用**组合模式**
- 要求较高的抽象性，如果节点和叶子有很多差异性的话，比如很多方法和属性都不一样，不适合使用组合模式