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)}