Компоновщик — это структурный паттерн, который позволяет создавать дерево объектов и работать с ним так же, как и с единичным объектом.
Компоновщик давно стал синонимом всех задач, связанных с построением дерева объектов. Все операции компоновщика основаны на рекурсии и «суммировании» результатов на ветвях дерева.
Сложность:
Популярность:
Применимость: Паттерн Компоновщик встречается в любых задачах, которые связаны с построением дерева. Самый простой пример — составные элементы GUI, которые тоже можно рассматривать как дерево.
Примеры Компоновщиков в стандартных библиотеках Java:
Признаки применения паттерна: Если из объектов строится древовидная структура, и со всеми объектами дерева, как и с самим деревом работают через общий интерфейс.
Простые и составные графические фигуры
Этот пример показывает как можно работать со сложными геометрическими фигурами, составленными из простых так, как будто они сами являются простыми.
shapes shapes/Shape.java: Общий интерфейс фигур
package refactoring_guru.composite.example.shapes;
import java.awt.*;
public interface Shape {
int getX();
int getY();
int getWidth();
int getHeight();
void move(int x, int y);
boolean isInsideBounds(int x, int y);
void select();
void unSelect();
boolean isSelected();
void paint(Graphics graphics);
}
shapes/BaseShape.java: Абстрактная фигура с базовым функционалом
package refactoring_guru.composite.example.shapes;
import java.awt.*;
abstract class BaseShape implements Shape {
public int x;
public int y;
public Color color;
private boolean selected = false;
BaseShape(int x, int y, Color color) {
this.x = x;
this.y = y;
this.color = color;
}
@Override
public int getX() {
return x;
}
@Override
public int getY() {
return y;
}
@Override
public int getWidth() {
return 0;
}
@Override
public int getHeight() {
return 0;
}
@Override
public void move(int x, int y) {
this.x += x;
this.y += y;
}
@Override
public boolean isInsideBounds(int x, int y) {
return x > getX() && x < (getX() + getWidth()) &&
y > getY() && y < (getY() + getHeight());
}
@Override
public void select() {
selected = true;
}
@Override
public void unSelect() {
selected = false;
}
@Override
public boolean isSelected() {
return selected;
}
void enableSelectionStyle(Graphics graphics) {
graphics.setColor(Color.LIGHT_GRAY);
Graphics2D g2 = (Graphics2D) graphics;
float[] dash1 = {2.0f};
g2.setStroke(new BasicStroke(1.0f,
BasicStroke.CAP_BUTT,
BasicStroke.JOIN_MITER,
2.0f, dash1, 0.0f));
}
void disableSelectionStyle(Graphics graphics) {
graphics.setColor(color);
Graphics2D g2 = (Graphics2D) graphics;
g2.setStroke(new BasicStroke());
}
@Override
public void paint(Graphics graphics) {
if (isSelected()) {
enableSelectionStyle(graphics);
}
else {
disableSelectionStyle(graphics);
}
// ...
}
}
shapes/Dot.java: Точка
package refactoring_guru.composite.example.shapes;
import java.awt.*;
public class Dot extends BaseShape {
private final int DOT_SIZE = 3;
public Dot(int x, int y, Color color) {
super(x, y, color);
}
@Override
public int getWidth() {
return DOT_SIZE;
}
@Override
public int getHeight() {
return DOT_SIZE;
}
@Override
public void paint(Graphics graphics) {
super.paint(graphics);
graphics.fillRect(x - 1, y - 1, getWidth(), getHeight());
}
}
shapes/Circle.java: Круг
package refactoring_guru.composite.example.shapes;
import java.awt.*;
public class Circle extends BaseShape {
public int radius;
public Circle(int x, int y, int radius, Color color) {
super(x, y, color);
this.radius = radius;
}
@Override
public int getWidth() {
return radius * 2;
}
@Override
public int getHeight() {
return radius * 2;
}
public void paint(Graphics graphics) {
super.paint(graphics);
graphics.drawOval(x, y, getWidth() - 1, getHeight() - 1);
}
}
shapes/Rectangle.java: Четырёхугольник
package refactoring_guru.composite.example.shapes;
import java.awt.*;
public class Rectangle extends BaseShape {
public int width;
public int height;
public Rectangle(int x, int y, int width, int height, Color color) {
super(x, y, color);
this.width = width;
this.height = height;
}
@Override
public int getWidth() {
return width;
}
@Override
public int getHeight() {
return height;
}
@Override
public void paint(Graphics graphics) {
super.paint(graphics);
graphics.drawRect(x, y, getWidth() - 1, getHeight() - 1);
}
}
shapes/CompoundShape.java: Составная фигура
package refactoring_guru.composite.example.shapes;
import java.awt.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class CompoundShape extends BaseShape {
protected List<Shape> children = new ArrayList<>();
public CompoundShape(Shape... components) {
super(0, 0, Color.BLACK);
add(components);
}
public void add(Shape component) {
children.add(component);
}
public void add(Shape... components) {
children.addAll(Arrays.asList(components));
}
public void remove(Shape child) {
children.remove(child);
}
public void remove(Shape... components) {
children.removeAll(Arrays.asList(components));
}
public void clear() {
children.clear();
}
@Override
public int getX() {
if (children.size() == 0) {
return 0;
}
int x = children.get(0).getX();
for (Shape child : children) {
if (child.getX() < x) {
x = child.getX();
}
}
return x;
}
@Override
public int getY() {
if (children.size() == 0) {
return 0;
}
int y = children.get(0).getY();
for (Shape child : children) {
if (child.getY() < y) {
y = child.getY();
}
}
return y;
}
@Override
public int getWidth() {
int maxWidth = 0;
int x = getX();
for (Shape child : children) {
int childsRelativeX = child.getX() - x;
int childWidth = childsRelativeX + child.getWidth();
if (childWidth > maxWidth) {
maxWidth = childWidth;
}
}
return maxWidth;
}
@Override
public int getHeight() {
int maxHeight = 0;
int y = getY();
for (Shape child : children) {
int childsRelativeY = child.getY() - y;
int childHeight = childsRelativeY + child.getHeight();
if (childHeight > maxHeight) {
maxHeight = childHeight;
}
}
return maxHeight;
}
@Override
public void move(int x, int y) {
for (Shape child : children) {
child.move(x, y);
}
}
@Override
public boolean isInsideBounds(int x, int y) {
for (Shape child : children) {
if (child.isInsideBounds(x, y)) {
return true;
}
}
return false;
}
@Override
public void unSelect() {
super.unSelect();
for (Shape child : children) {
child.unSelect();
}
}
public boolean selectChildAt(int x, int y) {
for (Shape child : children) {
if (child.isInsideBounds(x, y)) {
child.select();
return true;
}
}
return false;
}
@Override
public void paint(Graphics graphics) {
if (isSelected()) {
enableSelectionStyle(graphics);
graphics.drawRect(getX() - 1, getY() - 1, getWidth() + 1, getHeight() + 1);
disableSelectionStyle(graphics);
}
for (Shape child : children) {
child.paint(graphics);
}
}
}
editor editor/ImageEditor.java: Редактор фигур
package refactoring_guru.composite.example.editor;
import refactoring_guru.composite.example.shapes.CompoundShape;
import refactoring_guru.composite.example.shapes.Shape;
import javax.swing.*;
import javax.swing.border.Border;
import java.awt.*;
import java.awt.event.MouseAdapter;
import java.awt.event.MouseEvent;
public class ImageEditor {
private EditorCanvas canvas;
private CompoundShape allShapes = new CompoundShape();
public ImageEditor() {
canvas = new EditorCanvas();
}
public void loadShapes(Shape... shapes) {
allShapes.clear();
allShapes.add(shapes);
canvas.refresh();
}
private class EditorCanvas extends Canvas {
JFrame frame;
private static final int PADDING = 10;
EditorCanvas() {
createFrame();
refresh();
addMouseListener(new MouseAdapter() {
@Override
public void mousePressed(MouseEvent e) {
allShapes.unSelect();
allShapes.selectChildAt(e.getX(), e.getY());
e.getComponent().repaint();
}
});
}
void createFrame() {
frame = new JFrame();
frame.setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);
frame.setLocationRelativeTo(null);
JPanel contentPanel = new JPanel();
Border padding = BorderFactory.createEmptyBorder(PADDING, PADDING, PADDING, PADDING);
contentPanel.setBorder(padding);
frame.setContentPane(contentPanel);
frame.add(this);
frame.setVisible(true);
frame.getContentPane().setBackground(Color.LIGHT_GRAY);
}
public int getWidth() {
return allShapes.getX() + allShapes.getWidth() + PADDING;
}
public int getHeight() {
return allShapes.getY() + allShapes.getHeight() + PADDING;
}
void refresh() {
this.setSize(getWidth(), getHeight());
frame.pack();
}
public void paint(Graphics graphics) {
allShapes.paint(graphics);
}
}
}
Demo.java: Клиентский код
package refactoring_guru.composite.example;
import refactoring_guru.composite.example.editor.ImageEditor;
import refactoring_guru.composite.example.shapes.Circle;
import refactoring_guru.composite.example.shapes.CompoundShape;
import refactoring_guru.composite.example.shapes.Dot;
import refactoring_guru.composite.example.shapes.Rectangle;
import java.awt.*;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
ImageEditor editor = new ImageEditor();
editor.loadShapes(
new Circle(10, 10, 10, Color.BLUE),
new CompoundShape(
new Circle(110, 110, 50, Color.RED),
new Dot(160, 160, Color.RED)
),
new CompoundShape(
new Rectangle(250, 250, 100, 100, Color.GREEN),
new Dot(240, 240, Color.GREEN),
new Dot(240, 360, Color.GREEN),
new Dot(360, 360, Color.GREEN),
new Dot(360, 240, Color.GREEN)
)
);
}
}
OutputDemo.png: Результат выполнения