Design Pattern(9) - Composite
June 20, 2017以下文章是閱讀 深入淺出Design Pattern 還有 聖經還有Source making的筆記 圖片截圖自lynda.com的Foundations of Programming: Design Patterns 要更深入的理解一定要去看這兩本書
加強版菜單
延續Iterator的菜單例子 如果今天每一個菜單裡面 不一定每項都是菜 也有可能是別的sub菜單
比如說
菜單A: [左宗棠雞, 水煮魚, 酒, 紅燒肉, 甜點]
酒菜單: [百威, 海尼根, 威士忌]
甜點菜單: [千層蛋糕, 拿破崙蛋糕]
威士忌菜單: [約翰跑路, 格蘭利威, 麥卡倫]
昨天那個很認真的服務生 還是想要一一列出所有的選項給客人 可是又不想知道菜單的實作 該怎麼辦呢
簡單 定義一個抽象class同時是菜單的parent class也是菜的parent class
Polymorphism看得懂的！
public abstract class MenuComponent{
//Menu的operation
public void remove(MenuComponent m){
throw UnsupportedOperationException();
}
public void add(MenuComponent m){
throw UnsupportedOperationException();
}
public MenuComponent getChild(int i){
throw UnsupportedOperationException();
}
//MenuItem的operation
public int getPrice(){
throw UnsupportedOperationException();
}
public String getDescription(){
throw UnsupportedOperationException();
}
//Both的operation
public String getName(){
throw UnsupportedOperationException();
}
public void print(){
throw UnsupportedOperationException();
}
}先來實作菜 每道菜都extend這個MenuComponent 菜不需要實作remove跟add跟getChild
public class MenuItem extends MenuComponent{
String name;
String description;
int price;
public int getPrice(){
return price;
}
public String getDescription(){
return description;
}
public String getName(){
return name;
}
public void print(){
System.out.print(getName() + ":" + getPrice());
}
}再來實作菜單 每個菜單都extend這個MenuComponent 菜單不需要實作getPrice和getDescription
public void print(){
System.out.print(getName());
System.out.print("------");
Iterator iterator = menuComponent.iterator();
while(iterator.hasNext()){
MenuComponent m = (MenuComponent)iterator.next();
m.print();
}
}
要怎麼print一個菜單呢 給你想10秒鐘
叫出菜單的iterator 然後一個一個call print
DFS!
public void print(){
System.out.print(getName());
System.out.print("------");
Iterator iterator = menuComponent.iterator();
while(iterator.hasNext()){
MenuComponent m = (MenuComponent)iterator.next();
m.print();
}
}那認真的服務生要怎麼列出所有菜呢?
public class Waiter{
menuComponent allMenus;
public Waiter(menuComponent allMenus){
this.allMenus = allMenus;
}
public void printMenu(){
allMenus.print();
}
}waiter.printMenu();
說好的單一class單一責任呢
這種做法我們的MenuComponent可能是菜 可能是菜單 還有些UnsupportedOperation實在有夠醜 但好處就是client要print的時候 不用知道現在這東西是菜還是菜單 我們避免了更醜的
if(menuComponent instanceof Menu){
Iterator iterator = menuComponent.iterator();
while(iterator.hasNext()){
MenuComponent m = (MenuComponent)iterator.next();
m.print();
}
}else{
System.out.print(getName() + ":" + getPrice());
}合成模式
合成模式讓我們將物件合成樹狀結構 呈現 部分-整體 的關係 讓外界可以以一致的方式處理這個個別物件或合成物件
結構
- Component: 宣告合成的內含物件的介面 所有類別的所有操作聯集(包含存取管理Leaf的函式 )
-
Leaf(菜): 定義基本物件的行為 不會有子結點
-
Composite(菜單): 定義非子節點的行為
- Client: 通過Component介面操作復合物件
優缺點
1.簡化client程式碼 用一致的方法去處理復合物件或是個別物件 避免了if-else或是switch
2.可以輕鬆增加Component的類型 新的Composite或是新的Leaf 不需要修改Client
討論
基本上合成模式的好處就是client不需要知道你到底是什麼 我都是一樣的方法用你
要達到這件事 我們就必須有一個uniform的介面給client使用 同時這個介面要包含所有可能節點的所有操作 事實上是挺不安全的(比如說我們根本不想讓一個leaf能夠addLeaf) 這個pattern事實上是以安全性換取了client的便利性
合成+反覆器
故事還沒有結束 雖然我們有print function可以讓waiter把所有的菜全部列出來 但如果菜列到一半 這位認真的服務生突然想上廁所 上完回來想繼續列的時候發現 只能從頭開始列 因為print的實作是stateless的
這時候就需要一個合成的反覆器了 上一篇的反覆器很簡單 因為每個item都是菜 我只需要用一個index來記錄我列到哪裡就可以 但這裡因為每個物件可能是菜可能是菜單 我們可能目前正在好幾層深的菜單裡
這裡通常是用stack來實作
public class CompositeIterator implements Iterator<MenuComponent>{
Stack<Iterator<MenuComponent>> stack = new Stack<Iterator<MenuComponent>>();
public CompositeIterator(Iterator<MenuComponent> iterator){
stack.push(iterator);
}
public MenuComponent next() {
if (hasNext()) {
Iterator<MenuComponent> iterator = stack.peek();
MenuComponent component = iterator.next();
stack.push(component.createIterator());
return component;
} else {
return null;
}
}
public boolean hasNext() {
if (stack.empty()) {
return false;
} else {
Iterator<MenuComponent> iterator = stack.peek();
if (!iterator.hasNext()) {
stack.pop();
return hasNext();
} else {
return true;
}
}
}
}
你也可以用queue 這樣印起來就是BFS