3.1 组合模式

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关于组合模式的讨论
• 透明形式的组合模式：在Component类中声明所有的用来管理子类对象的方法， 包括add( )、remove( )，以及getChild( )方法。优点是所有的构件类都有相同的 接口；缺点是不够安全。
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本周课程作业
• 使用组合模式设计一个杀毒软件(AntiVirus)的框架，该软件既可以对某个文件 夹(Folder)杀毒，也可以对某个指定的文件(File)进行杀毒，文件种类包括文本文 件TextFile、图片文件ImageFile、视频文件VideoFile。请画出类图。 如图所示是某公司的组织结构图，现采用组合设计模式来设计，请画出类图。
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例子
• 使用组合模式设计空军指挥系统。 空军力量（Airforce）包含战斗机 （Fighter）、轰炸机（Bomber）、 运输机（Transporter）与电子侦察 机（EPlane）。战斗单位分为空军 中队（Squadron）与空军团 （Group）。各个战斗单位可以由 不同的机种组成。
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软件设计模式与体系结构
结构型软件设计模式概述
主讲教师：陈星 助教：曾雪娥、刘艳萍等 福州大学 数学与计算机科学学院 福建省网络计算与智能信息处理重点实验室
结构型软件设计模式概述
• 动机
– 结构型软件设计模式的主要目的是将不同的类和对象组 合在一起，形成更大或者更复杂的结构体。
• 内容
– 组合模式将一个或者多个相似的对象构成组合对象。 – 适配器模式提供一种机制改变原来不适合使用的接口。 – 外观模式新建一个外观类，通过调用原有的类库中众多 的类的方式，实现外观类的所有方法。
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关于组合模式的讨论
• 安全形势的组合模式：在Composite类中声明所有的用来管理子类对象的方法， 包括add( )、remove( )以及getChild( )方法，而在Component接口和树叶类型的对 象中不包含管理子类对象的方法。优点是安全；缺点是Component层次结构类 的超类与组合子类的接口不一致。
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例子
• 五子棋游戏的设计类图如图3.4所示。在本类图中，还包含有用户图形界面类 CLientGUI，该类调用另外一个棋盘类Board。棋盘类的功能包括生成棋盘图形、 将棋子添加到棋盘上、重新开局与实现回放等。另外，还有两个辅助类，一个 类是棋子图形类GChessPiece，其对象代表一个实际的棋子图像，该图像可以被 添加到棋盘Board对象上；另外一个辅助类为GameOperations类，该类提供判断 棋局结果的一些矩阵方法。
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软件设计模式与体系结构
3.1 组合模式
主讲教师：陈星 助教：曾雪娥、刘艳萍等 福州大学 数学与计算机科学学院 福建省网络计算与智能信息处理重点实验室
引言
• 在图3.1中包含了计算机的所有配件。其中有独立的配件，如CPU、Memory、 Drive Controller等，也有组合的配件，如Mainboard with some Parts，还有完 整的计算机，即Whole PC，它包括本图所罗列的所有配件。因此，本图所代表 的树包括单独类型与复合类型两部分。复合数据类型是由单独类型所组成的。 思考：假设要设计一个配件销售程序实现价格查询，应如何设计？
•பைடு நூலகம்
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例子
• 为了体现战斗单位的组成，设计了一个类，叫做AirUnit类。该类在组合模式中 为Composite类，负责组建空军单位，中队（Squadron）、空军团（Group）， 或者临时组成的战斗单位。同时，按照飞机类型设计了4个抽象类Fighter、 Bomber、Transporter与EPlane。每个抽象类下面都有相应的子类，子类为具体 的机种。Squadron、Group类被设计成Composite类AirUnit的子类。AirUnit类封 装了数据类型ArrayList，该类型为具有弹性长度的List，在里面可以装在各种类 型的对象。 Squadron squadron = new Squadron(); Squadron.fight(); //调用该空军中队的所有组 成单位的fight
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概念与机制
• 组合模式结构：
– – – – Component：为组合模式中的对象声明接口 Leaf：在组合模式中表示叶结点对象 Composite：表示组合部件 Client：通过Component接口操纵组合部件的对象。
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例子
• 使用组合模式设计五子棋游戏。在 五子棋中只有两种棋子：黑子与白 子。使用抽象类ChessComponent给 出五子棋的构件接口。该接口带有 三个子类：BlackPiece、WhitePiece 和Composite，其中前两个类封装了 两种颜色的棋子，Composite类封装 了ArrayList类型的聚合数据结构。 每当玩家在棋盘上添加一个黑子或 者白子，则相应地产生一个黑子或 白子对象，然后将该对象存储到 Composite对象中。其目的是在棋局 结束以后，可以回放各个步骤
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引言
• 图3.2中，最上端的接口类ComputerPart中带有getPrice( )方法，其他各子类也 都有该方法。在组合数据类Composite中封装了ArrayList数据结构。该类除了 包含抽象类ComputerPart类的接口getPrice( )以外，还有add( )、remove( )、 getChild( )等对于组合数据结构ArrayList的操作。Composite类有2个子类： MainboardPLus与WholePC，分别代表主板以及其上所带有的全部器件与整机 机盒以及其中所包含的所有器件。在MainboardPLus类中，可以使用其超类提 供的ArrayList结构添加主板上应该带有的配件。类似地，在WholePC类中可以 添加所有的配件类的对象。