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java设计模式-组合模式详解

2024-04-02 19:55

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组合模式

组合模式（Composite Pattern）又叫部分整体模式，是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象。组合模式依据树形结构来组合对象，用来表示部分以及整体层次。这种类型的设计模式属于结构型模式，它创建了对象组的树形结构。

主要解决：它在我们树型结构的问题中，模糊了简单元素和复杂元素的概念，客户程序可以像处理简单元素一样来处理复杂元素，从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。
如何解决：树枝和叶子实现统一接口，树枝内部组合该接口。
何时使用：

1.您想表示对象的部分-整体层次结构（树形结构）。

2.您希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象。

使用场景：部分、整体场景，如树形菜单，文件、文件夹的管理。

优点	缺点
高层模块调用简单,节点自由增加。	叶子和树枝的声明都是实现类，而不是接口，违反了依赖倒置原则。

在这里插入图片描述

文件夹-文件的树形结构一定不陌生，文件看作叶子结点（单个对象），文件夹看作中间结点（组合对象）。

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，即让用户以一致的方式处理个别对象以及组合对象。避免在使用过程中区分开来，造成麻烦。

在这里插入图片描述

Component ：组合中的对象声明接口，用于访问和管理Component子部件。
Leaf：单个/叶子对象，叶子结点没有子结点。
Composite：组合/容器对象，存储子部件和枝节点行为，实现与子部件有关操作，如增加(add)和删除(remove)等，list实现容器，容纳Component对象。

Demo

先来看看一般的写法：

在这里插入图片描述

当用户只满足一种折扣方案时，这种方法还能应对。

但精打细算的我们往往是同时满足多种折扣方案，这时就可以用组合模式，把这些单个折扣方案组合容纳起来，然后定义解决折扣冲突策略。实现单个对象和组合对象的统一，让调用者使用时不必在区分。

在这里插入图片描述

把组合对象CompositeDiscount定义成抽象类，SingleMinStrategy和MultipleStrategy继承它，表示解决冲突的策略，分别是取最小折扣和取折上折。

一般解决折扣冲突都是折上折，但商家往往更精明，推出互斥券之类的，即取最小折扣。也可以自定义其他折扣冲突策略。

涉及了点工厂模式和策略模式，DiscountFactory就是实例化Order类的属性DiscountStrategy的工厂，各种折扣策略实现同一接口。

代码：


public interface DiscountStrategy {
    public double getTotal(double price);
}
public class VIPDiscount implements DiscountStrategy {
    //95折
    @Override
    public double getTotal(double price) {
        return 0.95*price;
    }
}
public class ActivityDiscount implements DiscountStrategy{
    //9折
    @Override
    public double getTotal(double price) {
        return 0.9*price;
    }
}
public class StoreDiscount implements DiscountStrategy{
    //满500超出部分打6折
    @Override
    public double getTotal(double price) {
        return 500+0.6*(price-500);
    }
}


public abstract class CompositeDiscount implements DiscountStrategy {
    protected List<DiscountStrategy> strategies =new ArrayList(); //容器
    public void add(DiscountStrategy discountStrategy){ //添加叶子结点
        strategies.add(discountStrategy);
    }
    @Override
    public double getTotal(double price) {
        return price;
    }
}
//多种折扣选最低折扣
public class SingleMinStrategy extends CompositeDiscount {
    @Override
    public double getTotal(double price) {
        double rtn=price;
        for (DiscountStrategy s: strategies) {
            rtn=Math.min(rtn,s.getTotal(price));
        }
        return rtn;
    }
}
//多种折扣用折上折
public class MultipleStrategy extends CompositeDiscount {
    @Override
    public double getTotal(double price) {
        double rtn = price;
        for (DiscountStrategy s : strategies) {
            rtn = s.getTotal(rtn);
        }
        return rtn;
    }
}


public class DiscountFactory {
    public DiscountStrategy create(String type){ //工厂来创建相应策略
        //单一折扣策略
        if("ynn".equals(type))return new VIPDiscount();
        else if("nyn".equals(type))return new StoreDiscount();
        else if("nny".equals(type))return new ActivityDiscount();
        else{  //多种折扣策略
            CompositeDiscount compositeDiscount;
            System.out.println("请选择冲突解决方案：1.折上折 2.最低折");
            Scanner scanner=new Scanner(System.in);
            int type2=scanner.nextInt();
            if(type2==1){
                compositeDiscount=new MultipleStrategy();
            }
            else{
                compositeDiscount=new SingleMinStrategy();
            }
            if(type.charAt(1)=='y')compositeDiscount.add(new StoreDiscount());
            if(type.charAt(0)=='y')compositeDiscount.add(new VIPDiscount());
            if(type.charAt(2)=='y')compositeDiscount.add(new ActivityDiscount());
            return compositeDiscount;
        }
    }
}


public class Order {
    public double price;
    private String type;
    public DiscountStrategy discountStrategy;
    public Order(double price) {
        this.price=price;
    }
    public void display(){
        System.out.println("总价："+price);
        System.out.println("是否是VIP？y/n");
        Scanner scanner=new Scanner(System.in);
        type=scanner.next();
        System.out.println("是否超过500？y/n");
        String tmp;
        tmp=scanner.next();
        type+=tmp;
        System.out.println("是否满足活动价？y/n");
        tmp=scanner.next();
        type+=tmp;
        DiscountFactory discountFactory=new DiscountFactory();
        double discountPrice=discountFactory.create(type).getTotal(price);
        System.out.println("优惠："+(price-discountPrice));
        System.out.println("应付："+discountPrice);
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Order order=new Order(620);
        order.display();
    }
}

运行结果：

在这里插入图片描述