前言
Android的设计模式系列文章介绍，欢迎关注，持续更新中：
Android的设计模式-设计模式的六大原则
一句话总结23种设计模式则
创建型模式：
Android的设计模式-单例模式
Android的设计模式-建造者模式
Android的设计模式-工厂方法模式
Android的设计模式-简单工厂模式
Android的设计模式-抽象工厂模式
Android的设计模式-原型模式
行为型模式：
Android的设计模式-策略模式
Android的设计模式-状态模式
Android的设计模式-责任链模式
Android的设计模式-观察者模式
Android的设计模式-模板方法模式
Android的设计模式-迭代器模式
Android的设计模式-备忘录模式
Android的设计模式-访问者模式
Android的设计模式-中介者模式
Android的设计模式-解释器模式
Android的设计模式-命令模式
结构型模式：
Android的设计模式-代理模式
Android的设计模式-组合模式
Android的设计模式-适配器模式
Android的设计模式-装饰者模式
Android的设计模式-享元模式
Android的设计模式-外观模式
Android的设计模式-桥接模式
1.定义
将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
2.介绍
- 组合模式属于结构型模式。
- 组合模式有时叫做部分—整体模式，主要是描述部分与整体的关系。
- 组合模式实际上就是个树形结构，一棵树的节点如果没有分支，就是叶子节点;如果存在分支，则是树枝节点。
-
我们平时遇到的最典型的组合结构就是文件和文件夹了，具体的文件就是叶子节点，而文件夹下还可以存在文件和文件夹，所以文件夹一般是树枝节点。
文件夹树形结构.png
3.UML类图
角色说明：
- Component（抽象组件角色）：定义参加组合对象的共有方法和属性，可以定义一些默认的函数或属性。
- Leaf（叶子节点）：叶子没有子节点，因此是组合树的最小构建单元。
- Composite（树枝节点）：定义所有枝干节点的行为，存储子节点，实现相关操作。
4.实现（透明的组合模式）
下面以网站页面为例子，一个页面有多个栏目以及内容，栏目又可以包含子栏目以及具体内容，这就是一个树形结构。如下图：
4.1 创建抽象组件角色
这里就是一个网站的抽象页面元素：
public abstract class PageElement {//页面
protected List<PageElement> mPageElements = new ArrayList<>();//用来保存页面元素
private String name;
public PageElement(String name) {
this.name = name;
}
public abstract void addPageElement(PageElement pageElement);//添加栏目或者具体内容
public abstract void rmPageElement(PageElement pageElement);//删除栏目或者具体内容
public abstract void clear();//清空所有元素
public abstract void print(String placeholder);//打印页面结构
public String getName() {
return name;
}
}
4.2 创建叶子节点
叶子节点继承了抽象组件角色，但是由于没有分支，所以一些添加删除操作是实现不了的。叶子节点都是一些具体的内容，比如具体的音乐内容、视屏内容等等。
public class Content extends PageElement {//具体内容
public Content(String name) {
super(name);
}
@Override
public void addPageElement(PageElement pageElement) {
throw new UnsupportedOperationException("不支持此操作");
}
@Override
public void rmPageElement(PageElement pageElement) {
throw new UnsupportedOperationException("不支持此操作");
}
@Override
public void clear() {
throw new UnsupportedOperationException("不支持此操作");
}
@Override
public void print(String placeholder) {
System.out.println(placeholder + "──" + getName());
}
}
4.3 创建树枝节点
树枝节点能够删除添加叶子或树枝。
public class Column extends PageElement {//栏目
public Column(String name) {
super(name);
}
@Override
public void addPageElement(PageElement pageElement) {
mPageElements.add(pageElement);
}
@Override
public void rmPageElement(PageElement pageElement) {
mPageElements.remove(pageElement);
}
@Override
public void clear() {
mPageElements.clear();
}
/**
* @param placeholder 占位符
*/
@Override
public void print(String placeholder) {
//利用递归来打印文件夹结构
System.out.println(placeholder + "└──" + getName());
Iterator<PageElement> i = mPageElements.iterator();
while (i.hasNext()) {
PageElement pageElement = i.next();
pageElement.print(placeholder + " ");
}
}
}
4.4 客户端测试：
public void test() {
//创建网站根页面 root
PageElement root = new Column("网站页面");
//网站页面添加两个栏目：音乐,视屏;以及一个广告内容。
PageElement music = new Column("音乐");
PageElement video = new Column("视屏");
PageElement ad = new Content("广告");
root.addPageElement(music);
root.addPageElement(video);
root.addPageElement(ad);
//音乐栏目添加两个子栏目：国语,粤语
PageElement chineseMusic = new Column("国语");
PageElement cantoneseMusic = new Column("粤语");
music.addPageElement(chineseMusic);
music.addPageElement(cantoneseMusic);
//国语,粤语栏目添加具体内容
chineseMusic.addPageElement(new Content("十年.mp3"));
cantoneseMusic.addPageElement(new Content("明年今日.mp3"));
//视频栏目添加具体内容
video.addPageElement(new Content("唐伯虎点秋香.avi"));
//打印整个页面的内容
root.print("");
}
输出结果：
└──网站页面
└──音乐
└──国语
──十年.mp3
└──粤语
──明年今日.mp3
└──视屏
──唐伯虎点秋香.avi
──广告
4.5 其他说明：
上面的例子可以看到叶子节点其实并不需要添加删除等方法，但由于叶子节点实际上是依赖了抽象组件角色。一方面，这遵循了依赖倒置原则——依赖抽象，而不依赖具体实现;同时，也保证了叶子节点跟树枝节点具体相同的结构，即他们具有同样的方法接口，能够让客户端以一致的方式去处理单个对象和组合对象。但另一方，这违反了单一职责原则与接口隔离原则，让 叶子节点继承了它本不应该有的方法，并且不太优雅的抛出了 UnsupportedOperationException 。这实际叫透明的组合模式。
5. 安全的组合模式
另外一种组合模式叫安全的组合模式。这种模式客户端在使用的时候必须依赖具体的实现，这违反了依赖倒置原则，但遵循了单一职责原则与接口隔离原则。
5.1 实现
public abstract class PageElement {//页面
private String name;
public PageElement(String name) {
this.name = name;
}
//抽象组件角色去掉增删等接口
public abstract void print(String placeholder);
public String getName() {
return name;
}
}
public class Content extends PageElement {//具体内容，只专注自己的职责
public Content(String name) {
super(name);
}
@Override
public void print(String placeholder) {
System.out.println(placeholder + "──" + getName());
}
}
public class Column extends PageElement {//栏目
private List<PageElement> mPageElements = new ArrayList<>();//用来保存页面元素
public Column(String name) {
super(name);
}
public void addPageElement(PageElement pageElement) {
mPageElements.add(pageElement);
}
public void rmPageElement(PageElement pageElement) {
mPageElements.remove(pageElement);
}
public void clear() {
mPageElements.clear();
}
@Override
public void print(String placeholder) {
System.out.println(placeholder + "└──" + getName());
Iterator<PageElement> i = mPageElements.iterator();
while (i.hasNext()) {
PageElement pageElement = i.next();
pageElement.print(placeholder + " ");
}
}
}
public void test() {//客户端测试方法
//依赖具体的实现类Column
Column root = new Column("网站页面");
Column music = new Column("音乐");
Column video = new Column("视屏");
PageElement ad = new Content("广告");
root.addPageElement(music);
root.addPageElement(video);
root.addPageElement(ad);
Column chineseMusic = new Column("国语");
Column cantoneseMusic = new Column("粤语");
music.addPageElement(chineseMusic);
music.addPageElement(cantoneseMusic);
chineseMusic.addPageElement(new Content("十年.mp3"));
cantoneseMusic.addPageElement(new Content("明年今日.mp3"));
video.addPageElement(new Content("唐伯虎点秋香.avi"));
root.print("");
}
5.2 对比
安全的组合模式将职责区分开来放在不同的接口中，这样一来，设计上就比较安全，也遵循了单一职责原则和接口隔离原则，但是也让客户端必须依赖于具体的实现；透明的组合模式，以违反单一职责原则和接口隔离原则来换取透明性，但遵循依赖倒置原则，客户端可以直接依赖于抽象组件即可，将叶子和树枝一视同仁，也就是说，一个元素究竟是枝干节点还是叶子节点，对客户端是透明的。
一方面，我们写代码时应该遵循各种设计原则，但实际上，有些设计模式原则在使用时会发生冲突，这就需要我们根据实际情况去衡量做出取舍，适合自己的才是最好的。
6. 应用场景
- 表示对象的部分-整体层次结构时。
- 从一个整体中能够独立出部分模块或功能时。
7. 优点
- 高层模块（客户端）调用简单。局部和整体都是同样的结构，客户端无需关心是局部还是整体。
- 新增节点容易。无需对现有类库进行任何修改，符合开闭原则。
8. 缺点
- 不同的组合模式实现有不同的缺点，具体看上面的分析。
9. Android中的源码分析
Android源码中，ViewGroup 和 View就是典型的组合模式。
9.1 View类
View相当与叶子节点，里面没有添加删除View等操作。
public class View implements Drawable.Callback, KeyEvent.Callback, AccessibilityEventSource {
//具体代码略
}
9.2 ViewGroup类
ViewGroup实际上是View的子类，同时ViewGroup中实现了添加删除View等操作，因此可以作为容器存放view。
public abstract class ViewGroup extends android.view.View implements ViewParent, ViewManager {//继承View
@Override
public void addView(View child, android.view.ViewGroup.LayoutParams params) {//添加view
//具体实现代码略
}
@Override
public void updateViewLayout(View view, android.view.ViewGroup.LayoutParams params) {//更新view
//具体实现代码略
}
@Override
public void removeView(View view) {//移除view
//具体实现代码略
}
//其他代码略
}
9.3 ViewManager接口
实际上ViewGroup中的了添加删除View是实现了ViewManager接口中的方法：
public interface ViewManager{
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params);
public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params);
public void removeView(View view);
}
9.4 其他
可以看出ViewGroup 和 View 使用的是安全的组合模式，而不是透明的组合模式。
相关文章阅读
Android的设计模式-设计模式的六大原则
一句话总结23种设计模式则
创建型模式：
Android的设计模式-单例模式
Android的设计模式-建造者模式
Android的设计模式-工厂方法模式
Android的设计模式-简单工厂模式
Android的设计模式-抽象工厂模式
Android的设计模式-原型模式
行为型模式：
Android的设计模式-策略模式
Android的设计模式-状态模式
Android的设计模式-责任链模式
Android的设计模式-观察者模式
Android的设计模式-模板方法模式
Android的设计模式-迭代器模式
Android的设计模式-备忘录模式
Android的设计模式-访问者模式
Android的设计模式-中介者模式
Android的设计模式-解释器模式
Android的设计模式-命令模式
结构型模式：
Android的设计模式-代理模式
Android的设计模式-组合模式
Android的设计模式-适配器模式
Android的设计模式-装饰者模式
Android的设计模式-享元模式
Android的设计模式-外观模式
Android的设计模式-桥接模式
