一、组合模式定义
将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。Compose objects into tree structures to represent part-whole hierarchies. Composite lets clients treat individual objects and compositions of objects uniformly.
如上图所示（截取自《Head First Design Patterns》一书），主要包括三个部分：
1. Component抽象组件。定义参加组合对象的共有方法和属性，可以定义一些默认的函数或属性。
2. Leaf叶子节点。构成组合树的最小构建单元。
3. Composite树枝节点组件。它的作用是组合树枝节点和叶子节点形成一个树形结构。
Component : 组合中的对象声明接口，在适当的情况下，实现所有类共有接口的默认行为。声明一个接口用于访问和管理 Component 的子部件。
abstract class Component {
protected String name;
public Component(String name) {
this.name = name;
}
public abstract void Add(Component c);
public abstract void Remove(Component c);
public abstract void Display(int depth);
}
Leaf : 表示叶节点对象。叶子节点没有子节点。
class Leaf extends Component {
public Leaf(String name) {
super(name);
}
@Override
public void Add(Component c) {
System.out.println("Can not add to a leaf");
}
@Override
public void Remove(Component c) {
System.out.println("Can not remove from a leaf");
}
@Override
public void Display(int depth) {
String temp = "";
for (int i = 0; i < depth; i++)
temp += '-';
System.out.println(temp + name);
}
}
Composite : 定义枝节点行为，用来存储子部件，在 Component 接口中实现与子部件相关的操作。例如 Add 和 Remove。
class Composite extends Component {
private List<Component> children = new ArrayList<Component>();
public Composite(String name) {
super(name);
}
@Override
public void Add(Component c) {
children.add(c);
}
@Override
public void Remove(Component c) {
children.remove(c);
}
@Override
public void Display(int depth) {
String temp = "";
for (int i = 0; i < depth; i++)
temp += '-';
System.out.println(temp + name);
for (Component c : children) {
c.Display(depth + 2);
}
}
}
Client : 通过 Component 接口操作结构中的对象。
public class CompositePattern {
public static void main(String[] args) {
Composite root = new Composite("root");
root.Add(new Leaf("Leaf A"));
root.Add(new Leaf("Leaf B"));
Composite compX = new Composite("Composite X");
compX.Add(new Leaf("Leaf XA"));
compX.Add(new Leaf("Leaf XB"));
root.Add(compX);
Composite compXY = new Composite("Composite XY");
compXY.Add(new Leaf("Leaf XYA"));
compXY.Add(new Leaf("Leaf XYB"));
compX.Add(compXY);
root.Display(1);
}
}
二、组合模式优势
节点*扩展增加。使用组合模式，如果想增加一个树枝节点或者叶子节点都是很简单的，只要找到它的父节点就可以了，非常容易扩展，符合“开闭原则”。应用最广的模式之一。应用在维护和展示部分-整体关系的场景，如树形菜单、文件夹管理等等。一棵树形结构的所有节点都是Component，局部和整体对调用者来说都是一样的，没有区别，所以高层模块不比关心自己处理的是单个对象还是整个组合结构，简化了高层模块的代码。
1、可以清楚地定义分层次的复杂对象，表示对象的全部或部分层次，使得增加新构件也更容易。
2、客户端调用简单，客户端可以一致的使用组合结构或其中单个对象。
3、定义了包含叶子对象和容器对象的类层次结构，叶子对象可以被组合成更复杂的容器对象，而这个容器对象又可以被组合，这样不断递归下去，可以形成复杂的树形结构。
4、更容易在组合体内加入对象构件，客户端不必因为加入了新的对象构件而更改原有代码。
组合模式的缺点： 使设计变得更加抽象，对象的业务规则如果很复杂，则实现组合模式具有很大挑战性，而且不是所有的方法都与叶子对象子类都有关联。
使用场景：
1、需要表示一个对象整体或部分层次，在具有整体和部分的层次结构中，希望通过一种方式忽略整体与部分的差异，可以一致地对待它们。
2、让客户能够忽略不同对象层次的变化，客户端可以针对抽象构件编程，无须关心对象层次结构的细节。
三、组合模式在Android源码中的应用
在Android源码中，都能找到使用组合模式的例子，其中在《Android源码学习之观察者模式应用》介绍到的ViewGroup和View的结构就是一个组合模式，结构图如下所示：
现在来看看它们是如何利用组合模式组织在一起的，首先在View类定义了有关具体操作，然后在ViewGroup类中继承View类，并添加相关的增加、删除和查找孩子View节点，代码如下：
/*
* @attr ref android.R.styleable#ViewGroup_clipChildren
* @attr ref android.R.styleable#ViewGroup_clipToPadding
* @attr ref android.R.styleable#ViewGroup_layoutAnimation
* @attr ref android.R.styleable#ViewGroup_animationCache
* @attr ref android.R.styleable#ViewGroup_persistentDrawingCache
* @attr ref android.R.styleable#ViewGroup_alwaysDrawnWithCache
* @attr ref android.R.styleable#ViewGroup_addStatesFromChildren
* @attr ref android.R.styleable#ViewGroup_descendantFocusability
* @attr ref android.R.styleable#ViewGroup_animateLayoutChanges
*/
public abstract class ViewGroup extends View implements ViewParent, ViewManager {
接着看增加孩子节点函数：
/**
* Adds a child view. If no layout parameters are already set on the child, the
* default parameters for this ViewGroup are set on the child.
*
* @param child the child view to add
*
* @see #generateDefaultLayoutParams()
*/
public void addView(View child) {
addView(child, -1);
} /**
* Adds a child view. If no layout parameters are already set on the child, the
* default parameters for this ViewGroup are set on the child.
*
* @param child the child view to add
* @param index the position at which to add the child
*
* @see #generateDefaultLayoutParams()
*/
public void addView(View child, int index) {
LayoutParams params = child.getLayoutParams();
if (params == null) {
params = generateDefaultLayoutParams();
if (params == null) {
throw new IllegalArgumentException("generateDefaultLayoutParams() cannot return null");
}
}
addView(child, index, params);
} /**
* Adds a child view with this ViewGroup's default layout parameters and the
* specified width and height.
*
* @param child the child view to add
*/
public void addView(View child, int width, int height) {
final LayoutParams params = generateDefaultLayoutParams();
params.width = width;
params.height = height;
addView(child, -1, params);
} /**
* Adds a child view with the specified layout parameters.
*
* @param child the child view to add
* @param params the layout parameters to set on the child
*/
public void addView(View child, LayoutParams params) {
addView(child, -1, params);
} /**
* Adds a child view with the specified layout parameters.
*
* @param child the child view to add
* @param index the position at which to add the child
* @param params the layout parameters to set on the child
*/
public void addView(View child, int index, LayoutParams params) {
if (DBG) {
System.out.println(this + " addView");
} // addViewInner() will call child.requestLayout() when setting the new LayoutParams
// therefore, we call requestLayout() on ourselves before, so that the child's request
// will be blocked at our level
requestLayout();
invalidate(true);
addViewInner(child, index, params, false);
}
在ViewGroup中我们找到了添加addView()方法，有了增加孩子节点，肯定有相对应删除孩子节点的方法，接着看：
@Override
public void removeView(View view) {
if (removeViewInternal(view)) {
requestLayout();
invalidate(true);
}
}
private boolean removeViewInternal(View view) {
final int index = indexOfChild(view);
if (index >= 0) {
removeViewInternal(index, view);
return true;
}
return false;
} private void removeViewInternal(int index, View view) {
if (mTransition != null) {
mTransition.removeChild(this, view);
} boolean clearChildFocus = false;
if (view == mFocused) {
view.unFocus(null);
clearChildFocus = true;
}
if (view == mFocusedInCluster) {
clearFocusedInCluster(view);
} view.clearAccessibilityFocus(); cancelTouchTarget(view);
cancelHoverTarget(view); if (view.getAnimation() != null ||
(mTransitioningViews != null && mTransitioningViews.contains(view))) {
addDisappearingView(view);
} else if (view.mAttachInfo != null) {
view.dispatchDetachedFromWindow();
} if (view.hasTransientState()) {
childHasTransientStateChanged(view, false);
} needGlobalAttributesUpdate(false); removeFromArray(index); if (view == mDefaultFocus) {
clearDefaultFocus(view);
}
if (clearChildFocus) {
clearChildFocus(view);
if (!rootViewRequestFocus()) {
notifyGlobalFocusCleared(this);
}
} dispatchViewRemoved(view); if (view.getVisibility() != View.GONE) {
notifySubtreeAccessibilityStateChangedIfNeeded();
} int transientCount = mTransientIndices == null ? 0 : mTransientIndices.size();
for (int i = 0; i < transientCount; ++i) {
final int oldIndex = mTransientIndices.get(i);
if (index < oldIndex) {
mTransientIndices.set(i, oldIndex - 1);
}
} if (mCurrentDragStartEvent != null) {
mChildrenInterestedInDrag.remove(view);
}
}
同样的，也有查找获得孩子节点的函数：
/**
* Returns the view at the specified position in the group.
*
* @param index the position at which to get the view from
* @return the view at the specified position or null if the position
* does not exist within the group
*/
public View getChildAt(int index) {
if (index < 0 || index >= mChildrenCount) {
return null;
}
return mChildren[index];
}
注：其中具体叶子节点，如Button，它是继承TextView的，TextView是继承View的，代码如下：
public class TextView extends View implements ViewTreeObserver.OnPreDrawListener {
......
}
注：其中使用（继承）到ViewGroup类的有我们常用的容器类（包装和容纳各种View），如LinearLayout、FrameLayout等，代码如下：
public class LinearLayout extends ViewGroup {
public static final int HORIZONTAL = 0;
public static final int VERTICAL = 1;
......
}
public class FrameLayout extends ViewGroup {
...
} public class RelativeLayout extends ViewGroup {
private static final String LOG_TAG = "RelativeLayout"; private static final boolean DEBUG_GRAPH = false;
...
} public class AbsoluteLayout extends ViewGroup { public AbsoluteLayout(Context context) {
super(context);
} }
四、基本控件继承关系图
最后送上“基本控件继承关系图”：