Java 디자인 패턴의 조합 패턴 및 필터 패턴 소개(코드 예)

이 기사에서는 Java 디자인 패턴(코드 예제)의 조합 모드와 필터 모드에 대해 소개합니다. 필요한 친구가 참고할 수 있기를 바랍니다.

머리말

이전 글에서 우리는 구조 모드의 Appearance 모드와 Decorator 모드에 대해 배웠습니다. 이번 글에서는 콤비네이션 모드와 필터 모드에 대해 알아보겠습니다.

Combined Mode

Introduction

Combined 모드는 유사한 개체 그룹을 단일 개체로 처리하는 데 사용됩니다. 컴포지션 모드는 부분 및 전체 계층을 나타내는 데 사용되는 트리 구조에 따라 개체를 결합합니다. 이러한 유형의 디자인 패턴은 객체 그룹의 트리 구조를 생성하는 구조적 패턴입니다.

간단히 말하면, 트리 구조에 따라 유사한 객체를 결합한 후 그 부분이 어떤 용도로 사용되는지 표시하는 것입니다. 아주 생생한 예가 있는데, 바로 컴퓨터의 파일 시스템입니다.

파일 시스템은 디렉터리와 파일로 구성됩니다. 각 디렉터리에는 콘텐츠가 포함될 수 있습니다. 디렉터리의 내용은 파일일 수도 있고 디렉터리일 수도 있습니다. 이런 방식으로 컴퓨터의 파일 시스템은 재귀적 구조로 구성됩니다.

물론 여기서는 간단한 예를 사용하여 조합 모드를 설명할 수도 있습니다.

학교에 많은 학생들이 있지만 이들 학생들은 서로 다른 정체성을 가지고 있습니다. 학생회장도 있고, 학생회 회원도 있고, 모니터도 있고, 체육위원도 있습니다. 물론 대부분은 평범합니다. 재학 중이며, 다른 직위는 맡지 않았습니다. 이때 결합 모드를 사용하여 결합할 수 있습니다.

경영진에 따르면 학생회장 중 가장 큰 직위는 학생회장 아래에 학생회 회원들이 있고, 학생회 회원들은 서로 독립적이며 그 일원이 될 수 있습니다. 결국은 하나가 됩니다. 조합모드의 树形结构以表示‘部分-整体’的层次结构와 매우 일치한다고 할 수 있다.

더 이상 헛소리는 그만하고, 아래 코드를 개발해 봅시다.
먼저 학생 이름과 직위 속성을 사용하여 학생 클래스를 정의합니다.
그런 다음 학생 클래스에 add(), 제거(), get() 메서드를 추가하고 마지막으로 계층적 호출을 수행합니다.

코드 예시:

class Student{
    private String name;
    
    private String position;
    
    private List<Student> students;

    public Student(String name, String position) {
        this.name = name;
        this.position = position;
        students=new ArrayList<Student>();
    }
    
    
    public void add(Student student){
        students.add(student);
    }
    
    public void remove(Student student){
        students.remove(student);
    }
    
    public List<Student> get(){
        return students;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Student [name=" + name + ", position=" + position + "]";
    }   
}


public class CompositeTest {

    public static void main(String[] args) {

        Student studentLeader=new Student("小明","学生会主席");

        Student committeeMember=new Student("小刚","学生会委员");
        
        Student student=new Student("小红","学生");
        
        committeeMember.add(student);
        studentLeader.add(committeeMember);
        
        System.out.println("-"+studentLeader);
        studentLeader.get().forEach(sl->{
            System.out.println("--"+sl);
            sl.get().forEach(cm->{
                System.out.println("---"+cm);
            });
        });
    }
}

출력 결과:

    -Student [name=小明, position=学生会主席]
    --Student [name=小刚, position=学生会委员]
    ---Student [name=小红, position=学生]

위 예시에서는 3명의 학생을 추가했습니다(더 많은 것은 동일하며 주로 아이디어). 학교와 학생. 그 중 학생회장은 학생회 회원들을 관리하고, 학생회 위원들은 학생들을 계층적으로 관리하는 계층적 관계를 갖고 있습니다. 여기서 우리는 결합 모드가 실제로 객체를 다른 객체에 포함시킨 다음 결합을 통해 일부 레이아웃을 수행하는 것임을 발견했습니다.

조합 모드의 장점:

고위 모듈 호출이 비교적 간단하고 노드를 추가하는 것이 편리합니다.

조합 패턴의 단점:

하위 노드의 선언이 인터페이스가 아닌 구현 클래스이기 때문에 종속성 반전 원칙을 위반합니다.

사용 시나리오:
는 'part-whole'의 계층 구조로 표현될 수 있습니다.

필터 패턴

소개

필터 패턴을 사용하면 개발자는 다양한 기준을 사용하여 개체 집합을 필터링하고 논리 연산을 통해 분리된 방식으로 연결할 수 있습니다. 이러한 유형의 디자인 패턴은 단일 기준을 달성하기 위해 여러 기준을 결합하는 구조적 패턴입니다.

간단히 말하면 이 모드의 기능은 이름 그대로 필터 역할을 합니다. 일반적으로 백그라운드 인터페이스를 개발할 때 일부 요청도 필터링합니다. 실제로 필터 모드는 주로 이 기능을 구현합니다. 더 이상 고민하지 말고 코드에서 해당 설명부터 시작하겠습니다.

여기에서는 여전히 학생들을 사용하여 설명하고 있습니다. 학교에는 남학생과 여학생이 있으며, 이때 필터 모드를 사용하여 학생들의 관련 정보를 그룹화할 수 있습니다. 예를 들어, 학교에 남학생이 몇 명 있는지, 1학년에 여학생이 몇 명 있는지, 3학년에 여학생이 몇 명 있는지 등을 세어보세요.

코드 예시:
코드가 많아서 여기서는 따로 설명하겠습니다.
먼저 이름, 성별, 학년의 세 가지 속성을 사용하여 엔터티 클래스를 정의합니다.

class Student{
    private String name; 
    private String gender; 
    private Integer grade;
    public Student(String name, String gender, Integer grade) {
        super();
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.grade = grade;
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public String getGender() {
        return gender;
    }
    
    public void setGender(String gender) {
        this.gender = gender;
    }
    
    public Integer getGrade() {
        return grade;
    }
    
    public void setGrade(Integer grade) {
        this.grade = grade;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student [name=" + name + ", gender=" + gender + ", grade=" + grade + "]";
    }
}

그런 다음 공개 인터페이스를 정의하고 구현 방법을 지정하세요.

interface FilterinGrule {
    List<Student>  filter(List<Student> students);
}

그런 다음 인터페이스를 구현하고 다양한 필터링 규칙을 공식화하세요. 여기에는 주로 일반 필터링, 필터링 또는 필터링의 세 가지 규칙이 있습니다.
구체적인 구현 방법은 다음과 같습니다.

class MaleStudents implements FilterinGrule{
    @Override
    public List<Student> filter(List<Student> students) {
        List<Student> maleStudents = new ArrayList<Student>(); 
        students.forEach(student->{
             if(student.getGender().equalsIgnoreCase("male")){
                 maleStudents.add(student);
             }
        });
        return maleStudents;
    }
}

class FemaleStudents implements FilterinGrule{
    @Override
    public List<Student> filter(List<Student> students) {
        List<Student> femaleStudents = new ArrayList<Student>(); 
        students.forEach(student->{
             if(student.getGender().equalsIgnoreCase("female")){
                 femaleStudents.add(student);
             }
        });
        return femaleStudents;
    }
}

class SecondGrade implements FilterinGrule{
    @Override
    public List<Student> filter(List<Student> students) {
        List<Student> secondGradeStudents = new ArrayList<Student>(); 
        students.forEach(student->{
             if(student.getGrade() == 2){
                 secondGradeStudents.add(student);
             }
        });
        
        return secondGradeStudents;
    }
}


class And implements FilterinGrule{
     private FilterinGrule filter;
     private FilterinGrule filter2;
    
     public And(FilterinGrule filter,FilterinGrule filter2) {
         this.filter=filter;
         this.filter2=filter2;
     }
    
    @Override
    public List<Student> filter(List<Student> students) {
        List<Student> students2=filter.filter(students);
        return filter2.filter(students2);
    }
}

class Or implements FilterinGrule{
     private FilterinGrule filter;
     private FilterinGrule filter2;
    
     public Or(FilterinGrule filter,FilterinGrule filter2) {
         this.filter=filter;
         this.filter2=filter2;
     }
    
    @Override
    public List<Student> filter(List<Student> students) {
        List<Student> students1=filter.filter(students);
        List<Student> students2=filter2.filter(students);
        students2.forEach(student->{
             if(!students1.contains(student)){
                 students1.add(student);
             }
        });
        return students1;
    }
}

마지막으로 테스트를 호출하고 학생을 추가한 후 성별과 반을 지정합니다. 그런 다음 다양한 조건을 기준으로 필터링합니다.

public class FilterTest {

    public static void main(String[] args) {
        List<Student> list=new ArrayList<Student>();
        list.add(new Student("小明", "male", 1));
        list.add(new Student("小红", "female", 2));
        list.add(new Student("小刚", "male", 2));
        list.add(new Student("小霞", "female", 3));
        list.add(new Student("小智", "male", 3));
        list.add(new Student("虚无境", "male", 1));
        
        
        FilterinGrule male = new MaleStudents();
        FilterinGrule female = new FemaleStudents();
        FilterinGrule secondGrade = new SecondGrade();
        FilterinGrule secondGradeMale = new And(secondGrade, male);
        FilterinGrule secondGradeOrFemale = new Or(secondGrade, female);
        
        System.out.println("男生:"+male.filter(list));
        System.out.println("女生:"+female.filter(list));
        System.out.println("二年级学生:"+secondGrade.filter(list));
        System.out.println("二年级男生:"+secondGradeMale.filter(list));
        System.out.println("二年级的学生或女生:"+secondGradeOrFemale.filter(list));      
    }
}

출력 결과:

男生:[Student [name=小明, gender=male, grade=1], Student [name=小刚, gender=male, grade=2], Student [name=小智, gender=male, grade=3], Student [name=虚无境, gender=male, grade=1]]
女生:[Student [name=小红, gender=female, grade=2], Student [name=小霞, gender=female, grade=3]]
二年级学生:[Student [name=小红, gender=female, grade=2], Student [name=小刚, gender=male, grade=2]]
二年级男生:[Student [name=小刚, gender=male, grade=2]]
二年级的学生或女生:[Student [name=小红, gender=female, grade=2], Student [name=小刚, gender=male, grade=2], Student [name=小霞, gender=female, grade=3]]

通过上述示例，我们发现过滤器模式其实很简单，制定过滤规则，然后再根据制定的标准来进行过滤，得到符合条件的数据。过滤器模式虽然简单，但是在构建过滤规则的时候，有点繁琐，不过在jdk1.8之后，我们可以使用stream流更方便的进行规则的制定（这一点留在以后再讲）。

过滤器模式的优点：

简单，解耦，使用方便。

过滤器模式的缺点：

好像没有。。。

使用场景：

需要进行筛选的时候。

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