通过php获取手机网站访客的手机号码,中文com域名注册,上海seo,商标设计logo免费软件 设计模式#xff08;分类#xff09; 设计模式#xff08;六大原则#xff09; 创建型#xff08;5种#xff09; 工厂方法 抽象工厂模式 单例模式 建造者模式 原型模式 结构型#xff08;7种分类 设计模式六大原则 创建型5种 工厂方法 抽象工厂模式 单例模式 建造者模式 原型模式 结构型7种 适配器模式 装饰器模式 代理模式 外观模式 桥接模式 组合模式 享元模式 行为型11种 策略模式 模板方法模式 观察者模式 迭代器模式 责任链模式 命令模式 备忘录模式 状态模式 访问者模式 中介者模式 组合模式Composite Pattern是一种结构型设计模式它允许你将对象组合成树形结构来表示“部分-整体”的层次结构。这种模式使得客户端可以以一致的方式处理单个对象叶子节点和组合对象容器节点无需关心处理的是个体还是群体。组合模式使得你可以将对象看作是树形结构中的节点节点可以是简单的对象也可以是包含其他节点的复合对象这样就能形成一个层次化的结构。
模式结构
组合模式主要涉及以下几个角色 Component抽象组件 定义了所有对象包括叶子节点和容器节点共享的公共接口。这个接口规定了如何访问和管理对象的子部件。通常会提供一个方法来添加、删除子组件以及遍历子组件的方法。 Leaf叶子组件 是组合结构的终端节点不包含任何子组件。实现Component接口但对于那些与子组件管理无关的方法如添加、删除子组件可以提供空实现或者抛出异常。 Composite容器组件 包含一个或多个子组件每个子组件也是Component的实例。实现Component接口提供与管理子组件相关的方法的实际逻辑如添加、删除子组件以及遍历子组件。可能会提供一些额外的方法来管理子组件集合但这些方法通常不暴露给客户端。 工作原理 客户端通过Component接口与系统交互无需区分处理的是叶子节点还是容器节点。Component定义了通用接口为所有组件包括叶子和容器提供一致性。Leaf实现Component接口但不包含子组件因此与子组件管理相关的操作为空或无效。Composite除了实现Component接口外还持有子组件的集合并提供操作子组件的方法。当客户端请求操作时Composite会递归地将请求传递给它的子组件。 优缺点
优点 单一职责原则组合模式使得叶子节点和容器节点都遵循单一职责原则各自专注于自己的功能。透明性客户端可以一致地处理单个对象和组合对象无需知道处理的是叶子还是容器提高了代码的透明性和简洁性。易于扩展新类型的组件只需继承Component或实现相关接口即可加入到组合结构中不影响已有代码。 缺点 设计复杂度增加为了实现组合模式需要设计额外的抽象层和接口使得系统变得相对复杂。递归操作可能导致性能问题如果组合结构非常深递归操作可能会导致栈溢出或效率下降。 适用场景 系统需要处理对象的“部分-整体”关系当需要表示对象的层级结构时组合模式可以很好地表示这种关系。希望客户端以一致的方式处理单个对象和组合对象组合模式使得客户端无需关心处理对象的具体类型简化了客户端代码。希望简化新组件类型的添加新的叶子节点或容器节点只需要符合Component接口即可轻松融入现有系统。 代码示例以Java为例
// 抽象组件
interface Component {void add(Component component);void remove(Component component);void operation();
}// 叶子节点
class Leaf implements Component {private String name;public Leaf(String name) {this.name name;}Overridepublic void add(Component component) {throw new UnsupportedOperationException(Leaves cannot have children.);}Overridepublic void remove(Component component) {throw new UnsupportedOperationException(Leaves cannot have children.);}Overridepublic void operation() {System.out.println(Leaf name performing operation.);}
}// 容器节点
class Composite implements Component {private ListComponent children new ArrayList();private String name;public Composite(String name) {this.name name;}Overridepublic void add(Component component) {children.add(component);}Overridepublic void remove(Component component) {children.remove(component);}Overridepublic void operation() {System.out.println(Composite name performing operation.);for (Component child : children) {child.operation();}}
}// 客户端代码
public class CompositePatternDemo {public static void main(String[] args) {Component root new Composite(Root);root.add(new Leaf(Leaf A));root.add(new Leaf(Leaf B));Component branch new Composite(Branch);branch.add(new Leaf(Leaf C));branch.add(new Leaf(Leaf D));root.add(branch);root.operation();}
}
在这个Java示例中 Component接口定义了所有组件叶子和容器的通用接口包括添加、删除子组件和执行操作的方法。Leaf类实现了Component接口但其add和remove方法抛出异常表示叶子节点无法添加或删除子节点。operation方法输出叶子节点执行操作的信息。Composite类同样实现了Component接口并维护了一个ListComponent来存储子组件。add和remove方法实现了对子组件的增删操作。operation方法不仅执行自身操作还递归地调用其子组件的operation方法。客户端代码创建了一个树状结构并通过调用根节点的operation方法以一致的方式处理整个组合结构中的所有组件。 代码示例以Python为例
from abc import ABC, abstractmethodclass FileSystemObject(ABC):抽象组件Componentdef __init__(self, name):self.name nameabstractmethoddef add(self, child):passabstractmethoddef remove(self, child):passabstractmethoddef get_child(self, index):passabstractmethoddef operation(self):passclass File(FileSystemObject):叶子组件Leafdef add(self, child):raise TypeError(Cannot add children to a file)def remove(self, child):raise TypeError(Cannot remove children from a file)def get_child(self, index):raise IndexError(Files do not have children)def operation(self):return fPerforming operation on file: {self.name}class Directory(FileSystemObject):复合组件Compositedef __init__(self, name):super().__init__(name)self.children []def add(self, child):self.children.append(child)def remove(self, child):self.children.remove(child)def get_child(self, index):return self.children[index]def operation(self):result fPerforming operation on directory: {self.name}\nfor child in self.children:result child.operation() \nreturn result# 客户端代码
if __name__ __main__:root_dir Directory(root)dir_a Directory(dir_a)dir_b Directory(dir_b)file_1 File(file_1.txt)file_2 File(file_2.txt)root_dir.add(dir_a)root_dir.add(dir_b)dir_a.add(file_1)dir_b.add(file_2)print(root_dir.operation()) 在这个Python示例中 FileSystemObject是抽象组件使用abc模块中的ABC类和abstractmethod装饰器定义了所有文件系统对象共有的接口如添加、删除子对象和执行操作等。File类作为叶子组件继承自FileSystemObject实现了operation方法并且其add、remove和get_child方法抛出异常表示文件不能包含子对象。Directory类作为复合组件同样继承自FileSystemObject并且维护了一个children列表来存储子对象可以是文件或子目录。add、remove和get_child方法实现了对子对象的管理。operation方法不仅执行自身操作还递归地调用其子对象的operation方法从而处理整个目录树。 客户端代码创建了根目录、子目录以及文件并建立了它们之间的层级关系。最后通过调用根目录的operation方法以一致的方式处理整个文件系统的对象无论是单个文件还是包含多个子对象的目录。
