组合模式 rust和java的实现

简介: 组合模式 rust和java的实现

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。

这种模式创建了一个包含自己对象组的类。该类提供了修改相同对象组的方式。

介绍

  • 意图:将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
  • 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。
  • 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。

如何解决:树枝和叶子实现统一接口,树枝内部组合该接口。

应用实例

  1. 算术表达式包括操作数、操作符和另一个操作数,其中,另一个操作数也可以是操作数、操作符和另一个操作数。

优点: 1、高层模块调用简单。 2、节点自由增加。

缺点:在使用组合模式时,其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。

使用场景:部分、整体场景,如树形菜单,文件、文件夹的管理。

实现

我们有一个类 Employee,该类被当作组合模型类。CompositePatternDemo 类使用 Employee 类来添加部门层次结构,并打印所有员工,这样我们就可以实现不同的的部门进行自由组合,实现不同部门之间的即插即用。

组合模式的 UML 图

java

步骤 1

创建 Employee 类,该类带有 Employee 对象的列表。

Employee.java

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Employee {
   private String name;
   private String dept;
   private int salary;
   private List<Employee> subordinates;
   //构造函数
   public Employee(String name,String dept, int sal) {
      this.name = name;
      this.dept = dept;
      this.salary = sal;
      subordinates = new ArrayList<Employee>();
   }
   public void add(Employee e) {
      subordinates.add(e);
   }
   public void remove(Employee e) {
      subordinates.remove(e);
   }
   public List<Employee> getSubordinates(){
     return subordinates;
   }
   public String toString(){
      return ("Employee :[ Name : "+ name 
      +", dept : "+ dept + ", salary :"
      + salary+" ]");
   }   
}

步骤 2

使用 Employee 类来创建和打印员工的层次结构。

CompositePatternDemo.java

public class CompositePatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      Employee CEO = new Employee("John","CEO", 30000);
      Employee headSales = new Employee("Robert","Head Sales", 20000);
      Employee headMarketing = new Employee("Michel","Head Marketing", 20000);
      Employee clerk1 = new Employee("Laura","Marketing", 10000);
      Employee clerk2 = new Employee("Bob","Marketing", 10000);
      Employee salesExecutive1 = new Employee("Richard","Sales", 10000);
      Employee salesExecutive2 = new Employee("Rob","Sales", 10000);
      CEO.add(headSales);
      CEO.add(headMarketing);
      headSales.add(salesExecutive1);
      headSales.add(salesExecutive2);
      headMarketing.add(clerk1);
      headMarketing.add(clerk2);
      //打印该组织的所有员工
      System.out.println(CEO); 
      for (Employee headEmployee : CEO.getSubordinates()) {
         System.out.println(headEmployee);
         for (Employee employee : headEmployee.getSubordinates()) {
            System.out.println(employee);
         }
      }        
   }
}

步骤 3

执行程序,输出结果为:

Employee :[ Name : John, dept : CEO, salary :30000 ]
Employee :[ Name : Robert, dept : Head Sales, salary :20000 ]
Employee :[ Name : Richard, dept : Sales, salary :10000 ]
Employee :[ Name : Rob, dept : Sales, salary :10000 ]
Employee :[ Name : Michel, dept : Head Marketing, salary :20000 ]
Employee :[ Name : Laura, dept : Marketing, salary :10000 ]
Employee :[ Name : Bob, dept : Marketing, salary :10000 ]

rsut

在rust中由于所有权机制,组合模式中如果不使用引用的方法在组合顺序上便有所限制,只能从低级的开始组合,否则进行组合时便会出现所有权报错问题,由于本人代码水平有限没能实现用引用实现的组合模式,只能用转移所有权的方法实现。

use std::fmt;
// 定义雇员
struct  Employee{
    name:String,
    dept:String,
    sal:i32,
    subordinates:Vec<Employee>
}
// 自定义格式化
impl fmt::Display for Employee {
    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> std::fmt::Result {
        write!(f,"Employee : Name{}, dept : {} ,salary : {}", self.name,self.dept,self.sal)
    }
}
impl Employee {
    fn add(&mut self,e:Employee) {
        self.subordinates.push(e);
    }
    fn remove(&mut self,e:Employee) {
        self.subordinates.retain(|x| {
            if x.name!=e.name||x.dept==e.dept||x.sal==e.sal{
                return true;
            }
            return false;
        });
    }
    fn get_subordinates(&self) {
        self.subordinates.as_ptr();
    }
    fn new(name:String,dept:String, sal:i32)->Employee{
        Employee { name, dept,sal,subordinates:Vec::new() }
    }
}
fn pe(e:&Employee) {
    println!("{}",e);
    if !e.subordinates.is_empty(){
       e.subordinates.iter().for_each(|x| pe(x));
    }
}
fn main(){
    let mut ceo=Employee::new(String::from("John"), String::from("CEO"),30000);
    let mut head_sales=Employee::new(String::from("Robert"), String::from("Head Sales"),20000);
    let mut head_market=Employee::new(String::from("Michel"), String::from("Head Marketing"),10000);
    let mut clerk1=Employee::new(String::from("Laura"), String::from("Marketing"),10000);
    head_sales.add(head_market);
    head_sales.add(clerk1);
    ceo.add(head_sales);
    pe(&ceo)
}


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