设计模式原理及应用·组合模式

前言
一、原理
- 1.1 介绍
- 1.2 结构图
二、应用
- 2.1 spring框架
- 2.2 业务场景

前言

在互联网系统中，Java语言大行其道。越来越多的开源框架，商业框架应用在web项目中，越来越多的组件被创建，大大提高了网站开发效率，使得开发者越发的可以专注于业务逻辑而非系统辅助组件的实现。

但是，在有了框架的帮助之后，许多人容易产生误解，框架提供的功能强大，我们不需要写很多的辅助功能，专注于业务的时候没机会，或者不需要使用设计模式。

这里有个观点，写业务没什么技术含量，也不需要什么高深的模式。对于这个想法，业务同学表示，这个锅...它不背。

一、原理

1.1 介绍

组合模式通常的作用：定义整体与部分，并定义集体动作。很多资料也会将其描述为“主干”和“叶子”，这是从树形结构上来进行描述。

定义“人在吃饭”。整体是人，集体动作是”吃饭“，部分是需要配合的手和嘴，动作是“吃饭”。
定义“施工队修路”。整体是施工队，集体动作是”修路“，部分是施工队中的人，器械，等等，动作是”修路“。
还有很多，以一个整体对外暴露接口，但是每个部分实现接口的方式各不一样。

1.2 结构图

组合模式的组成：

集体动作：如图BaseOperation，集体动作是doOperate()。
部分1：ComponentOperator1，它实现了doOperate()。
部分2：ComponentOperator2，它实现了doOperate()。
整体：CompositeOperator，它将各个部分组合起来，并以整体的身份执行doOperate();
关于compositeOperator怎么将各个组件部分给串联起来作为整体，其实从上面UML图可知，使用的是list，里面保存了所有BaseOperation的实现类，在运行时，将循环执行，后续在例子中会详细看到它的运行机制。

规范的命名可以帮助我们更好的了解程序，例如：我们去spring源码中搜索”composite...“将得到很多的类，他们都是使用组合模式，而且我们可以通过查看他们实现的接口和定义的List知道他们的运作机制

二、应用

组合模式算是应用比较多的设计模式之一，我们很容易就在框架中找到它，也很容易在业务系统中找到它的应用场景。

2.1 spring框架

首先：在spring源码中搜索类“composite”。我们可以得到:

相逢即是缘，我们分析下CompositeCacheManager中，组合模式的实现方式。

首先要有以下概念：

既然使用了Composite*的命名，以框架的命名规范来讲，这必然是组合模式中的组合组件(将各个组件组合到一起)；
组合组件中，必然有List，T是接口规范；
组合组件也是“集体动作”的实现类。

关系

UML图

CompositeCacheManager如何实现接口方法

	private final List<CacheManager> cacheManagers = new ArrayList<>();

	...
    ...

	// 直接遍历list，返回所有的cache
	@Override
	@Nullable
	public Cache getCache(String name) {
		for (CacheManager cacheManager : this.cacheManagers) {
			Cache cache = cacheManager.getCache(name);
			if (cache != null) {
				return cache;
			}
		}
		return null;
	}

	@Override
	public Collection<String> getCacheNames() {
		Set<String> names = new LinkedHashSet<>();
		for (CacheManager manager : this.cacheManagers) {
			names.addAll(manager.getCacheNames());
		}
		return Collections.unmodifiableSet(names);
	}

小结

在spring上例中，对于组合模式的实现，算是比较经典的，没有多余的操作，组合模式的结构和功能均得以体现。

分析spring源码技巧一：了解设计模式，如果在源码阅读中，看到设计模式，先去看看设计模式的用法以及组件，再联系spring的功能，分析每个方法，每个属性的作用。既学习了设计模式的用法，又能从设计的角度理解spring源码。

2.2 业务场景

需求：

在api系统中，需要安全模块对于外部请求进行安全校验。现在需要校验3个模块。分别是请求签名校验，ip白名单对应，客户端权限校验。

分析：采用组合模式

集体动作：校验是否通过
组件1：签名校验
组件2：白名单校验
组件3：客户权限校验

程序设计：

**程序实现：**

AOP进行精确拦截，（过滤器，拦截器皆可，根据实际业务需求）。
定义context传递上下文，并将每个组件处理的“拒绝原因”写入上下文。
定义manager调用CompositeComponentAuthority的permit()方法。

核心代码：

manager管理器

       	private CompositeComponentAuthority authority;	
       
       	/**
            * 校验权限
            * @param joinPoint
            */
           public Object checkAuthority(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
       
               // 1.获取请求上下文
               ParamContext paramContext = this.getParamContext(joinPoint);
       
               // 2.去鉴权
               boolean permission = authority.permit(paramContext);
       
               // 3.鉴权不通过则直接返回
               if (!permission) {
                   return paramContext.getReturnMap();
               }
       
               // 4.放行
               return joinPoint.proceed();
           }

CompositeComponentAuthority核心

              /**
               * autowired可以注入所有的<T>的实现类，并根据实现类的Order进行排序
               */
          	@Autowired(required = false)
              private List<ApiAuthority> items = new LinkedList<>();
          
              @Override
              public Boolean permit(ParamContext context) {
          
                  if (CollectionUtils.isEmpty(items)) {
                      return true;
                  }
                  boolean permision;
                  for (ApiAuthority authority : items) {
                      permision = authority.permit(context);
                      if (!permision){
                          return permision;
                      }
                  }
          
                  return true;
              }

小结:
组合模式还有很多用途，不一一举例，在我服务的公司里面，在现有系统，就不止一处业务使用到组合模式。它的应用场景还是很多的，我们只需要理解“整体-部分”的概念，最好再看看框架中他们如何被实现，在写业务时，你也可以设计出更好的结构。