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以下内容出自:<<24种设计模式介绍与6大设计原则>>
大家在上学的时候应该都学过“数据结构”这门课程吧,还记得其中有一节叫“二叉树”吧,我们上
学那会儿这一章节是必考内容,左子树,右子树,什么先序遍历后序遍历什么,重点就是二叉树的的遍历,
我还记得当时老师就说,考试的时候一定有二叉树的构建和遍历,现在想起来还是觉的老师是正确的,树
状结果在实际项目应用的非常广泛。
咱就先说个最常见的例子,公司的人事管理就是一个典型的树状结构,你想想你公司的结构是不是这
样:
老大,往下一层一层的管理,最后到我们这层小兵,很典型的树状结构(说明一下,这不是二叉树,有关
二叉树的定义可以翻翻以前的教科书),我们今天的任务就是要把这个树状结构实现出来,并且还要把它遍
历一遍,你要确认你建立的树是否有问题呀。
从这个树状结构上分析,有两种节点:有分支的节点(如研发部经理)和无分支的节点(如员工A、员
工D 等),我们增加一点学术术语上去,总经理叫做根节点(是不是想到XML 中的那个根节点root,那就对
了),类似研发部经理有分支的节点叫做树枝节点,类似员工A 的无分支的节点叫做树叶节点,都很形象,
三个类型的的节点,那是不是定义三个类就可以?好,我们按照这个思路走下去,先看我们自己设计的类
图:
这个类图是初学者最容易想到的类图(如果你已经看明白这个类图的缺陷了,就可以不看下边的实现
了,我是循序渐进的讲课,呵呵),我那来看这个实现:
先看最高级别的根节点的实现:
package cn.mjorcen.composite_pattern; import java.util.ArrayList; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. 定义一个根节点,就为总经理服务 */ public interface IRoot { // 得到总经理的信息 public String getInfo(); // 总经理下边要有小兵,那要能增加小兵,比如研发部总经理,这是个树枝节点 public void add(IBranch branch); // 那要能增加树叶节点 public void add(ILeaf leaf); // 既然能增加,那要还要能够遍历,不可能总经理不知道他手下有哪些人 public ArrayList getSubordinateInfo(); }
这个根节点就是我们的总经理CEO,然后看实现类:
package cn.mjorcen.composite_pattern; import java.util.ArrayList; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. 根节点的实现类 */ @SuppressWarnings("all") public class Root implements IRoot { // 保存根节点下的树枝节点和树叶节点,Subordinate的意思是下级 private ArrayList subordinateList = new ArrayList(); // 根节点的名称 private String name = ""; // 根节点的职位 private String position = ""; // 根节点的薪水 private int salary = 0; // 通过构造函数传递进来总经理的信息 public Root(String name, String position, int salary) { this.name = name; this.position = position; this.salary = salary; } // 增加树枝节点 public void add(IBranch branch) { this.subordinateList.add(branch); } // 增加叶子节点,比如秘书,直接隶属于总经理 public void add(ILeaf leaf) { this.subordinateList.add(leaf); } // 得到自己的信息 public String getInfo() { String info = ""; info = "名称:" + this.name; ; info = info + "\t职位:" + this.position; info = info + "\t薪水: " + this.salary; return info; } // 得到下级的信息 public ArrayList getSubordinateInfo() { return this.subordinateList; } }
很简单,通过构造函数传入参数,然后获得信息,还可以增加子树枝节点(部门经理)和叶子节点(秘
书)。我们再来看IBranch.java:
package cn.mjorcen.composite_pattern; import java.util.ArrayList; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. 树枝节点,也就是各个部门经理和组长的角色 */ public interface IBranch { // 获得信息 public String getInfo(); // 增加数据节点,例如研发部下的研发一组 public void add(IBranch branch); // 增加叶子节点 public void add(ILeaf leaf); // 获得下级信息 public ArrayList getSubordinateInfo(); }
下面是树枝节点的实现类:
package cn.mjorcen.composite_pattern; import java.util.ArrayList; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. 所有的树枝节点 */ @SuppressWarnings("all") public class Branch implements IBranch { // 存储子节点的信息 private ArrayList subordinateList = new ArrayList(); // 树枝节点的名称 private String name = ""; // 树枝节点的职位 private String position = ""; // 树枝节点的薪水 private int salary = 0; // 通过构造函数传递树枝节点的参数 public Branch(String name, String position, int salary) { this.name = name; this.position = position; this.salary = salary; } // 增加一个子树枝节点 public void add(IBranch branch) { this.subordinateList.add(branch); } // 增加一个叶子节点 public void add(ILeaf leaf) { this.subordinateList.add(leaf); } // 获得自己树枝节点的信息 public String getInfo() { String info = ""; info = "名称:" + this.name; info = info + "\t职位:" + this.position; info = info + "\t薪水:" + this.salary; return info; } // 获得下级的信息 public ArrayList getSubordinateInfo() { return this.subordinateList; } }
最后看叶子节点,也就是员工的接口:
package cn.mjorcen.composite_pattern; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. 叶子节点,也就是最小的小兵了,只能自己干活,不能指派别人了 */ public interface ILeaf { // 获得自己的信息呀 public String getInfo(); }
下面是叶子节点的实现类:
package cn.mjorcen.composite_pattern; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. 最小的叶子节点 */ @SuppressWarnings("all") public class Leaf implements ILeaf { // 叶子叫什么名字 private String name = ""; // 叶子的职位 private String position = ""; // 叶子的薪水 private int salary = 0; // 通过构造函数传递信息 public Leaf(String name, String position, int salary) { this.name = name; this.position = position; this.salary = salary; } // 最小的小兵只能获得自己的信息了 public String getInfo() { String info = ""; info = "名称:" + this.name; info = info + "\t职位:" + this.position; info = info + "\t薪水:" + this.salary; return info; } }
好了,所有的根节点,树枝节点和叶子节点都已经实现了,从总经理、部门经理到最终的员工都已经
实现了,然后的工作就是组装成一个树状结构和遍历这个树状结构,看Client.java 程序:
package cn.mjorcen.composite_pattern; import java.util.ArrayList; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. Client的作用是组装这棵树,并遍历一遍 */ @SuppressWarnings("all") public class Client { public static void main(String[] args) { // 首先产生了一个根节点 IRoot ceo = new Root("王大麻子", "总经理", 100000); // 产生三个部门经理,也就是树枝节点 IBranch developDep = new Branch("刘大瘸子", "研发部门经理", 10000); IBranch salesDep = new Branch("马二拐子", "销售部门经理", 20000); IBranch financeDep = new Branch("赵三驼子", "财务部经理", 30000); // 再把三个小组长产生出来 IBranch firstDevGroup = new Branch("杨三乜斜", "开发一组组长", 5000); IBranch secondDevGroup = new Branch("吴大棒槌", "开发二组组长", 6000); // 剩下的及时我们这些小兵了,就是路人甲,路人乙 ILeaf a = new Leaf("a", "开发人员", 2000); ILeaf b = new Leaf("b", "开发人员", 2000); ILeaf c = new Leaf("c", "开发人员", 2000); ILeaf d = new Leaf("d", "开发人员", 2000); ILeaf e = new Leaf("e", "开发人员", 2000); ILeaf f = new Leaf("f", "开发人员", 2000); ILeaf g = new Leaf("g", "开发人员", 2000); ILeaf h = new Leaf("h", "销售人员", 5000); ILeaf i = new Leaf("i", "销售人员", 4000); ILeaf j = new Leaf("j", "财务人员", 5000); ILeaf k = new Leaf("k", "CEO秘书", 8000); ILeaf zhengLaoLiu = new Leaf("郑老六", "研发部副总", 20000); // 该产生的人都产生出来了,然后我们怎么组装这棵树 // 首先是定义总经理下有三个部门经理 ceo.add(developDep); ceo.add(salesDep); ceo.add(financeDep); // 总经理下还有一个秘书 ceo.add(k); // 定义研发部门下的结构 developDep.add(firstDevGroup); developDep.add(secondDevGroup); // 研发部经理下还有一个副总 developDep.add(zhengLaoLiu); // 看看开发两个开发小组下有什么 firstDevGroup.add(a); firstDevGroup.add(b); firstDevGroup.add(c); secondDevGroup.add(d); secondDevGroup.add(e); secondDevGroup.add(f); // 再看销售部下的人员情况 salesDep.add(h); salesDep.add(i); // 最后一个财务 financeDep.add(j); // 树状结构写完毕,然后我们打印出来 System.out.println(ceo.getInfo()); // 打印出来整个树形 getAllSubordinateInfo(ceo.getSubordinateInfo()); } // 遍历所有的树枝节点,打印出信息 private static void getAllSubordinateInfo(ArrayList subordinateList) { int length = subordinateList.size(); for (int m = 0; m < length; m++) { // 定义一个ArrayList长度,不要在for循环中每次计算 Object s = subordinateList.get(m); if (s instanceof Leaf) { // 是个叶子节点,也就是员工 ILeaf employee = (ILeaf) s; System.out.println(((Leaf) s).getInfo()); } else { IBranch branch = (IBranch) s; System.out.println(branch.getInfo()); // 再递归调用 getAllSubordinateInfo(branch.getSubordinateInfo()); } } } }
这个程序比较长,如果是在我们的项目中有这样的程序,肯定是被拉出来做典型的,你写一大坨的程
序给谁呀,以后还要维护的,程序是要短小精悍!幸运的是,我们是这为案例来讲解,而且就是指出这样
组装这棵树是有问题,等会我们深入讲解,
先看运行结果:
名称:王大麻子职位:总经理薪水: 100000 名称:刘大瘸子职位:研发部门经理薪水:10000 名称:杨三乜斜职位:开发一组组长薪水:5000 名称:a 职位:开发人员薪水:2000 名称:b 职位:开发人员薪水:2000 名称:c 职位:开发人员薪水:2000 名称:吴大棒槌职位:开发二组组长薪水:6000 名称:d 职位:开发人员薪水:2000 名称:e 职位:开发人员薪水:2000 名称:f 职位:开发人员薪水:2000 名称:郑老六职位:研发部副总薪水:20000 名称:马二拐子职位:销售部门经理薪水:20000 名称:h 职位:销售人员薪水:5000 名称:i 职位:销售人员薪水:4000 名称:赵三驼子职位:财务部经理薪水:30000 名称:j 职位:财务人员薪水:5000 名称:k 职位:CEO秘书薪水:8000
和我们期望要的结果一样,一棵完整的树就生成了,而且我们还能够遍历。看类图或程序的时候,你
有没有发觉有问题?getInfo 每个接口都有为什么不能抽象出来?Root 类和Branch 类有什么差别?为什么
要定义成两个接口两个类?如果我要加一个任职期限,你是不是每个类都需要修改?如果我要后序遍历(从
员工找到他的上级领导)能做吗?——彻底晕菜了!
问题很多,我们一个一个解决,先说抽象的问题,确实可以吧IBranch 和IRoot 合并成一个接口,这
个我们先肯定下来,这是个比较大的改动,我们先画个类图:
这个类图还是有点问题的,接口的作用是什么?定义共性,那ILeaf 和IBranch 是不是也有共性呢?
有getInfo(),我们是不是要把这个共性也已经封装起来呢?好,我们再修改一下类图:
类图上有两个接口,ICorp 是公司所有人员的信息的接口类,不管你是经理还是员工,你都有名字,职
位,薪水,这个定义成一个接口没有错,IBranch 有没有必要呢?我们先实现出来然后再说。
先看ICorp.java 源代码:
package cn.mjorcen.composite_pattern; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. 公司类,定义每个员工都有信息 */ public interface ICorp { // 每个员工都有信息,你想隐藏,门儿都没有! public String getInfo(); }
接口很简单,只有一个方法,就是获得员工的信息,我们再来看实现类:
package cn.mjorcen.composite_pattern; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. Leaf是树叶节点,在这里就是我们这些小兵 */ @SuppressWarnings("all") public class Leaf implements ICorp { // 小兵也有名称 private String name = ""; // 小兵也有职位 private String position = ""; // 小兵也有薪水,否则谁给你干 private int salary = 0; // 通过一个构造函数传递小兵的信息 public Leaf(String name, String position, int salary) { this.name = name; this.position = position; this.salary = salary; } // 获得小兵的信息 public String getInfo() { String info = ""; info = "姓名:" + this.name; info = info + "\t职位:" + this.position; info = info + "\t薪水:" + this.salary; return info; } }
小兵就只有这些信息了,我们是具体干活的,我们是管理不了其他同事的,我们来看看那些经理和小
组长是怎么实现的,先看接口:
package cn.mjorcen.composite_pattern; import java.util.ArrayList; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. 这些下边有小兵或者是经理等风云人物 */ public interface IBranch { // 能够增加小兵(树叶节点)或者是经理(树枝节点) public void addSubordinate(ICorp corp); // 我还要能够获得下属的信息 public ArrayList<ICorp> getSubordinate(); /* * 本来还应该有一个方法delSubordinate(ICorp corp),删除下属 这个方法我们没有用到就不写进来了 */ }
接口也是很简单的,下面是实现类:
package cn.mjorcen.composite_pattern; import java.util.ArrayList; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. 这些树枝节点也就是这些领导们既要有自己的信息,还要知道自己的下属情况 */ @SuppressWarnings("all") public class Branch implements IBranch, ICorp { // 领导也是人,也有名字 private String name = ""; // 领导和领导不同,也是职位区别 private String position = ""; // 领导也是拿薪水的 private int salary = 0; // 领导下边有那些下级领导和小兵 ArrayList<ICorp> subordinateList = new ArrayList<ICorp>(); // 通过构造函数传递领导的信息 public Branch(String name, String position, int salary) { this.name = name; this.position = position; this.salary = salary; } // 增加一个下属,可能是小头目,也可能是个小兵 public void addSubordinate(ICorp corp) { this.subordinateList.add(corp); } // 我有哪些下属 public ArrayList<ICorp> getSubordinate() { return this.subordinateList; } // 领导也是人,他也有信息 public String getInfo() { String info = ""; info = "姓名:" + this.name; info = info + "\t职位:" + this.position; info = info + "\t薪水:" + this.salary; return info; } }
实现类也很简单,不多说,程序写的好不好,就看别人怎么调用了,我们看Client.java 程序:
package cn.mjorcen.composite_pattern; import java.util.ArrayList; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. 组装这个树形结构,并展示出来 */ @SuppressWarnings("all") public class Client { public static void main(String[] args) { // 首先是组装一个组织结构出来 Branch ceo = compositeCorpTree(); // 首先把CEO的信息打印出来: System.out.println(ceo.getInfo()); // 然后是所有员工信息 System.out.println(getTreeInfo(ceo)); } // 把整个树组装出来 public static Branch compositeCorpTree() { // 首先产生总经理CEO Branch root = new Branch("王大麻子", "总经理", 100000); // 把三个部门经理产生出来 Branch developDep = new Branch("刘大瘸子", "研发部门经理", 10000); Branch salesDep = new Branch("马二拐子", "销售部门经理", 20000); Branch financeDep = new Branch("赵三驼子", "财务部经理", 30000); // 再把三个小组长产生出来 Branch firstDevGroup = new Branch("杨三乜斜", "开发一组组长", 5000); Branch secondDevGroup = new Branch("吴大棒槌", "开发二组组长", 6000); // 把所有的小兵都产生出来 Leaf a = new Leaf("a", "开发人员", 2000); Leaf b = new Leaf("b", "开发人员", 2000); Leaf c = new Leaf("c", "开发人员", 2000); Leaf d = new Leaf("d", "开发人员", 2000); Leaf e = new Leaf("e", "开发人员", 2000); Leaf f = new Leaf("f", "开发人员", 2000); Leaf g = new Leaf("g", "开发人员", 2000); Leaf h = new Leaf("h", "销售人员", 5000); Leaf i = new Leaf("i", "销售人员", 4000); Leaf j = new Leaf("j", "财务人员", 5000); Leaf k = new Leaf("k", "CEO秘书", 8000); Leaf zhengLaoLiu = new Leaf("郑老六", "研发部副经理", 20000); // 开始组装 // CEO下有三个部门经理和一个秘书 root.addSubordinate(k); root.addSubordinate(developDep); root.addSubordinate(salesDep); root.addSubordinate(financeDep); // 研发部经理 developDep.addSubordinate(zhengLaoLiu); developDep.addSubordinate(firstDevGroup); developDep.addSubordinate(secondDevGroup); // 看看开发两个开发小组下有什么 firstDevGroup.addSubordinate(a); firstDevGroup.addSubordinate(b); firstDevGroup.addSubordinate(c); secondDevGroup.addSubordinate(d); secondDevGroup.addSubordinate(e); secondDevGroup.addSubordinate(f); // 再看销售部下的人员情况 salesDep.addSubordinate(h); salesDep.addSubordinate(i); // 最后一个财务 financeDep.addSubordinate(j); return root; } // 遍历整棵树,只要给我根节点,我就能遍历出所有的节点 public static String getTreeInfo(Branch root) { ArrayList<ICorp> subordinateList = root.getSubordinate(); String info = ""; for (ICorp s : subordinateList) { if (s instanceof Leaf) { // 是员工就直接获得信息 info = info + s.getInfo() + "\n"; } else { // 是个小头目 info = info + s.getInfo() + "\n" + getTreeInfo((Branch) s); } } return info; } }
运行结果如下:
姓名:王大麻子职位:总经理薪水:100000 姓名:k 职位:CEO秘书薪水:8000 姓名:刘大瘸子职位:研发部门经理薪水:10000 姓名:郑老六职位:研发部副经理薪水:20000 姓名:杨三乜斜职位:开发一组组长薪水:5000 姓名:a 职位:开发人员薪水:2000 姓名:b 职位:开发人员薪水:2000 姓名:c 职位:开发人员薪水:2000 姓名:吴大棒槌职位:开发二组组长薪水:6000 姓名:d 职位:开发人员薪水:2000 姓名:e 职位:开发人员薪水:2000 姓名:f 职位:开发人员薪水:2000 姓名:马二拐子职位:销售部门经理薪水:20000 姓名:h 职位:销售人员薪水:5000 姓名:i 职位:销售人员薪水:4000 姓名:赵三驼子职位:财务部经理薪水:30000 姓名:j 职位:财务人员薪水:5000
一个非常清理的树状人员资源管理图出现了,那我们的程序是否还可以优化?可以!你看Leaf 和Branch
中都有getInfo 信息,是否可以抽象,好,我们抽象一下:
你一看这个图,乐了,能不乐嘛,减少很多工作量了,接口没有了,改成抽象类了,IBranch 接口也没
有了,直接把方法放到了实现类中了,那我们先来看抽象类:
package cn.mjorcen.composite_pattern; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. 定义一个公司的人员的抽象类 */ @SuppressWarnings("all") public abstract class Corp { // 公司每个人都有名称 private String name = ""; // 公司每个人都职位 private String position = ""; // 公司每个人都有薪水 private int salary = 0; /* * 通过接口的方式传递,我们改变一下习惯,传递进来的参数名以下划线开始 这个在一些开源项目中非常常见,一般构造函数都是这么定义的 */ public Corp(String _name, String _position, int _salary) { this.name = _name; this.position = _position; this.salary = _salary; } // 获得员工信息 public String getInfo() { String info = ""; info = "姓名:" + this.name; info = info + "\t职位:" + this.position; info = info + "\t薪水:" + this.salary; return info; } }
抽象类嘛,就应该抽象出一些共性的东西出来,然后看两个具体的实现类:
package cn.mjorcen.composite_pattern; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. 普通员工很简单,就写一个构造函数就可以了 */ public class Leaf extends Corp { // 就写一个构造函数,这个是必须的 public Leaf(String _name, String _position, int _salary) { super(_name, _position, _salary); } }
这个改动比较多,就几行代码就完成了,确实就应该这样,下面是小头目的实现类:
package cn.mjorcen.composite_pattern; import java.util.ArrayList; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. 节点类,也简单了很多 */ public class Branch extends Corp { // 领导下边有那些下级领导和小兵 ArrayList<Corp> subordinateList = new ArrayList<Corp>(); // 构造函数是必须的了 public Branch(String _name, String _position, int _salary) { super(_name, _position, _salary); } // 增加一个下属,可能是小头目,也可能是个小兵 public void addSubordinate(Corp corp) { this.subordinateList.add(corp); } // 我有哪些下属 public ArrayList<Corp> getSubordinate() { return this.subordinateList; } }
也缩减了很多,再看Client.java 程序,这个就没有多大变化了:
package cn.mjorcen.composite_pattern; import java.util.ArrayList; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. 组装这个树形结构,并展示出来 */ @SuppressWarnings("all") public class Client { public static void main(String[] args) { // 首先是组装一个组织结构出来 Branch ceo = compositeCorpTree(); // 首先把CEO的信息打印出来: System.out.println(ceo.getInfo()); // 然后是所有员工信息 System.out.println(getTreeInfo(ceo)); } // 把整个树组装出来 public static Branch compositeCorpTree() { // 首先产生总经理CEO Branch root = new Branch("王大麻子", "总经理", 100000); // 把三个部门经理产生出来 Branch developDep = new Branch("刘大瘸子", "研发部门经理", 10000); Branch salesDep = new Branch("马二拐子", "销售部门经理", 20000); Branch financeDep = new Branch("赵三驼子", "财务部经理", 30000); // 再把三个小组长产生出来 Branch firstDevGroup = new Branch("杨三乜斜", "开发一组组长", 5000); Branch secondDevGroup = new Branch("吴大棒槌", "开发二组组长", 6000); // 把所有的小兵都产生出来 Leaf a = new Leaf("a", "开发人员", 2000); Leaf b = new Leaf("b", "开发人员", 2000); Leaf c = new Leaf("c", "开发人员", 2000); Leaf d = new Leaf("d", "开发人员", 2000); Leaf e = new Leaf("e", "开发人员", 2000); Leaf f = new Leaf("f", "开发人员", 2000); Leaf g = new Leaf("g", "开发人员", 2000); Leaf h = new Leaf("h", "销售人员", 5000); Leaf i = new Leaf("i", "销售人员", 4000); Leaf j = new Leaf("j", "财务人员", 5000); Leaf k = new Leaf("k", "CEO秘书", 8000); Leaf zhengLaoLiu = new Leaf("郑老六", "研发部副经理", 20000); // 开始组装 // CEO下有三个部门经理和一个秘书 root.addSubordinate(k); root.addSubordinate(developDep); root.addSubordinate(salesDep); root.addSubordinate(financeDep); // 研发部经理 developDep.addSubordinate(zhengLaoLiu); developDep.addSubordinate(firstDevGroup); developDep.addSubordinate(secondDevGroup); // 看看开发两个开发小组下有什么 firstDevGroup.addSubordinate(a); firstDevGroup.addSubordinate(b); firstDevGroup.addSubordinate(c); secondDevGroup.addSubordinate(d); secondDevGroup.addSubordinate(e); secondDevGroup.addSubordinate(f); // 再看销售部下的人员情况 salesDep.addSubordinate(h); salesDep.addSubordinate(i); // 最后一个财务 financeDep.addSubordinate(j); return root; } // 遍历整棵树,只要给我根节点,我就能遍历出所有的节点 public static String getTreeInfo(Branch root) { ArrayList<Corp> subordinateList = root.getSubordinate(); String info = ""; for (Corp s : subordinateList) { if (s instanceof Leaf) { // 是员工就直接获得信息 info = info + s.getInfo() + "\n"; } else { // 是个小头目 info = info + s.getInfo() + "\n" + getTreeInfo((Branch) s); } } return info; } }
就是把用到ICorp 接口的地方修改为Corp 抽象类就成了,就上面红色的部分作了点修改,其他保持不变,运行结果还是保持一样:
姓名:王大麻子职位:总经理薪水:100000 姓名:k 职位:CEO秘书薪水:8000 姓名:刘大瘸子职位:研发部门经理薪水:10000 姓名:郑老六职位:研发部副经理薪水:20000 姓名:杨三乜斜职位:开发一组组长薪水:5000 姓名:a 职位:开发人员薪水:2000 姓名:b 职位:开发人员薪水:2000 姓名:c 职位:开发人员薪水:2000 姓名:吴大棒槌职位:开发二组组长薪水:6000 姓名:d 职位:开发人员薪水:2000 姓名:e 职位:开发人员薪水:2000 姓名:f 职位:开发人员薪水:2000 姓名:马二拐子职位:销售部门经理薪水:20000 姓名:h 职位:销售人员薪水:5000 姓名:i 职位:销售人员薪水:4000 姓名:赵三驼子职位:财务部经理薪水:30000 姓名:j 职位:财务人员薪水:5000
确实是类、接口减少了很多,而且程序也简单很多,但是大家可能还是很迷茫,这个Client 程序并没
有改变多少呀,非常正确,树的组装你是跑不了的,你要知道在项目中使用数据库来存储这些信息的,你
从数据库中提出出来哪些人要分配到树枝,哪些人要分配到树叶,树枝与树枝、树叶的关系,这些都需要
人去定义,通常这里使用一个界面去配置,在数据库中是一个标志信息,例如定义这样一张表:
主键 | 唯一编码 | 名称 | 是否是叶子节点父节点 | |
1 | CEO | 总经理 | 否 | |
2 | developDep | 研发部经理 | 否 | CEO |
3 | salesDep | 销售部经理 | 否 | CEO |
4 | financeDep | 财务部经理 | 否 | CEO |
5 | k | 总经理秘书 | 是 | CEO |
6 | a | 员工A | 是 | developed |
7 | b | 员工B | 是 | Developed |
从这张表中已经定义个一个树形结构,我们要做的就是从数据库中读取出来,然后展现到前台上,这
个读取就用个for 循环加上递归是不是就可以把一棵树建立起来?我们程序中其实还包涵了数据的读取和
加工,用了数据库后,数据和逻辑已经在表中定义好了,我们直接读取放到树上就可以了,这个还是比较
容易做了的,大家不妨自己考虑一下。
上面我们讲到的就是组合模式(也叫合成模式),有时又叫做部分-整体模式(Part-Whole),主要是
用来描述整体与部分的关系,用的最多的地方就是树形结构。组合模式通用类图如下:
我们先来说说组合模式的几个角色:
抽象构件角色(Component):定义参加组合的对象的共有方法和属性,可以定义一些默认的行为或属性;
比如我们例子中的getInfo 就封装到了抽象类中。
叶子构件(Leaf):叶子对象,其下再也没有其他的分支。
树枝构件(Composite):树枝对象,它的作用是组合树枝节点和叶子节点;
组合模式有两种模式,透明模式和安全模式,这两个模式有什么区别呢?先看类图:
透明模式类图
安全模式类图
从类图上大家应该能看清楚了,这两种模式各有优缺点,透明模式是把用来组合使用的方法放到抽象
类中,比如add(),remove()以及getChildren 等方法(顺便说一下,getChildren 一般返回的结果为Iterable
的实现类,很多,大家可以看JDK 的帮助),不管叶子对象还是树枝对象都有相同的结构,通过判断是
getChildren 的返回值确认是叶子节点还是树枝节点,如果处理不当,这个会在运行期出现问题的,不是很
建议的方式;安全模式就不同了,它是把树枝节点和树叶节点彻底分开,树枝节点单独拥有用来组合的方
法,这种方法比较安全,我们的例子使用了安全模式。
组合模式的优点有哪些呢?第一个优点只要是树形结构,就要考虑使用组合模式,这个一定记住,只
要是要体现局部和整体的关系的时候,而且这种关系还可能比较深,考虑一下组合模式吧。组合模式有一
个非常明显的缺点,看到我们在Client.java 中的的定义了树叶和树枝使用时的定义了吗?如下:
Branch developDep = new Branch("刘大瘸子","研发部门经理",10000);
…
Leaf g = new Leaf("g","开发人员",2000);
发现什么问题了吗?直接使用了实现类!这个在面向接口编程上是很不恰当的,这个在使用的时候要考虑清楚。
组合模式在项目中到处都有,比如现在的页面结构一般都是上下结构,上面放系统的 Logo,下边分为
两部分:左边是导航菜单,右边是展示区,左边的导航菜单一般都是树形的结构,比较清晰,这个JavaScript
有很多例子,大家可以到网上搜索一把;还有,我们的自己也是一个树状结构,根据我,能够找到我的父
母,根据父亲又能找到爷爷奶奶,根据母亲能够找到外公外婆等等,很典型的树形结构,而且还很规范(这
个要是不规范那肯定是乱套了)。
我们在上面也还提到了一个问题,就是树的遍历问题,从上到下遍历没有问题,但是我要是从下往上
遍历呢?比如在人力资源这颗树上,我从中抽取一个用户,要找到它的上级有哪些,下级有哪些,怎么处
理?想想,~~~,再想想!想出来了吧,我们对下答案,先看类图:
看类图中的红色方框,只要增加两个方法就可以了,一个是设置父节点是谁,一个是查找父节点是谁,
我们来看一下程序的改变:
package cn.mjorcen.composite_pattern; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. 定义一个公司的人员的抽象类 */ @SuppressWarnings("all") public abstract class Corp { // 公司每个人都有名称 private String name = ""; // 公司每个人都职位 private String position = ""; // 公司每个人都有薪水 private int salary = 0; // 父节点是谁 private Corp parent = null; /* * 通过接口的方式传递,我们改变一下习惯,传递进来的参数名以下划线开始 这个在一些开源项目中非常常见,一般构造函数都是定义的 */ public Corp(String _name, String _position, int _salary) { this.name = _name; this.position = _position; this.salary = _salary; } // 获得员工信息 public String getInfo() { String info = ""; info = "姓名:" + this.name; info = info + "\t职位:" + this.position; info = info + "\t薪水:" + this.salary; return info; } // 设置父节点 protected void setParent(Corp _parent) { this.parent = _parent; } // 得到父节点 public Corp getParent() { return this.parent; } }
就增加了红色部分,然后我们再来看看Branch.java 的改变:
package cn.mjorcen.composite_pattern; import java.util.ArrayList; /** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I‘m glad to share my knowledge with you * all. 节点类,也简单了很多 */ public class Branch extends Corp { // 领导下边有那些下级领导和小兵 ArrayList<Corp> subordinateList = new ArrayList<Corp>(); // 构造函数是必须的了 public Branch(String _name, String _position, int _salary) { super(_name, _position, _salary); } // 增加一个下属,可能是小头目,也可能是个小兵 public void addSubordinate(Corp corp) { corp.setParent(this); // 设置父节点 this.subordinateList.add(corp); } // 我有哪些下属 public ArrayList<Corp> getSubordinate() { return this.subordinateList; } }
增加了红色部分,看懂程序了吗?就是在每个节点甭管是树枝节点还是树叶节点,都增加了一个属性:
父节点对象,这样在树枝节点增加子节点或叶子的时候设置父节点,然后你看整棵树就除了根节点外每个
节点都一个父节点,剩下的事情还不好处理吗?每个节点上都有父节点了,你要往上找,那就找呗!Client
程序我就不写了,今天已经拷贝的代码实在有点多,大家自己考虑一下,写个find 方法,然后一个一个往
上找,最简单的方法了!
有了这个parent 属性,什么后序遍历(从下往上找)、中序遍历(从中间某个环节往上或往下遍历)
都解决了,这个就不多说了。
再提一个问题,树叶节点和树枝节点是有顺序的,你不能乱排的,怎么办?比如我们上面的例子,研
发一组下边有三个成员,这三个成员是要进行排序的呀,你怎么处理?问我呀,问你呢,好好想想,以后
用到着的!
第 15 章 组合模式【Composite Pattern】,布布扣,bubuko.com
第 15 章 组合模式【Composite Pattern】
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