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使用PlantUML Web Server 绘制uml类图，绘制代码位于class_pic.puml​。

• ​fje.py​：包含命令行参数解析和 JSON 文件加载功能。
• ​visualizer.py​：包含所有可视化相关的类。
• ​factory.py​：包含可视化工厂相关的类。
• ​builder.py​：包含建造者模式相关的类。
• ​node.py​：包含节点相关的类。
• ​example.json​：测试可视化结果的代码。
• ​icons.json​：图标族的配置文件。

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• 组合模式：在 CompositeNode​ 和 LeafNode​ 之间使用。CompositeNode​ 可以包含多个 Node​ 对象（即可以是 CompositeNode​ 或 LeafNode​）。
• 建造者模式：通过 NodeBuilder​ 和其子类 CompositeNodeBuilder​ 构建复杂的树结构，并由 TreeDirector​ 指导构建过程。
• 抽象工厂模式：通过 VisualizerFactory​ 和其子类 ConcreteVisualizerFactory​ 创建不同类型的 Visualizer​ 对象。
• 工厂模式：FjeExplorer​ 使用 ConcreteVisualizerFactory​ 来获取特定样式的 Visualizer​ 实例。

定义：组合模式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。

说明：

• ​Node​ 是抽象基类，定义了节点的基本接口。
• ​CompositeNode​ 是组合节点，可以包含子节点（既可以是 CompositeNode​ 也可以是 LeafNode​）。
• ​LeafNode​ 是叶子节点，没有子节点。

实现：

class Node(ABC):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    @abstractmethod
    def is_leaf(self):
        pass

class CompositeNode(Node):
    def __init__(self, name):
        super().__init__(name)
        self.children = []

    def add(self, node):
        self.children.append(node)

    def is_leaf(self):
        return False

class LeafNode(Node):
    def __init__(self, name, value):
        super().__init__(name)
        self.value = value

    def is_leaf(self):
        return True

定义：建造者模式将一个复杂对象的构建过程与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

说明：

• ​NodeBuilder​ 是抽象建造者，定义了构建方法。
• ​CompositeNodeBuilder​ 是具体建造者，实现了具体的构建方法，将数据构建成一个树形结构。

实现：

class NodeBuilder(ABC):
    @abstractmethod
    def build(self, data, name="root"):
        pass

class CompositeNodeBuilder(NodeBuilder):
    def build(self, data, name="root"):
        if isinstance(data, dict):
            node = CompositeNode(name)
            for key, value in data.items():
                child = self.build(value, key)
                node.add(child)
            return node
        else:
            return LeafNode(name, data)

定义：抽象工厂模式提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

说明：

• ​VisualizerFactory​ 是抽象工厂，定义了获取 Visualizer​ 的接口。
• ​ConcreteVisualizerFactory​ 是具体工厂，实现了获取具体 Visualizer​ 对象的方法。

实现：

class VisualizerFactory(ABC):
    @abstractmethod
    def get_visualizer(self, style, icons):
        pass

class ConcreteVisualizerFactory(VisualizerFactory):
    def get_visualizer(self, style, icons):
        if style == "tree":
            return TreeVisualizer(icons)
        elif style == "rectangle":
            return RectangleVisualizer(icons)
        elif style == "new":
            return NewVisualizer(icons)
        else:
            raise ValueError(f"Unknown style: {style}")

定义：工厂方法模式定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

说明：

• ​ConcreteVisualizerFactory​ 实现了 get_visualizer​ 方法，这个方法就是工厂方法，根据传入的样式和图标创建具体的 Visualizer​ 对象。

实现：

class ConcreteVisualizerFactory(VisualizerFactory):
    def get_visualizer(self, style, icons):
        if style == "tree":
            return TreeVisualizer(icons)
        elif style == "rectangle":
            return RectangleVisualizer(icons)
        elif style == "new":
            return NewVisualizer(icons)
        else:
            raise ValueError(f"Unknown style: {style}")

说明：

1. 组合模式 用于定义树形结构的节点（CompositeNode​ 和 LeafNode​）。
2. 建造者模式 用于构建 JSON 数据的树形结构（CompositeNodeBuilder​ 和 TreeDirector​）。
3. 抽象工厂模式 和 工厂方法模式 用于创建不同风格的可视化器（VisualizerFactory​ 和 ConcreteVisualizerFactory​）。

# 解析命令行参数
args = FjeExplorer.parse_arguments()

# 加载 JSON 数据和图标
json_data = FjeExplorer.load_json(args.file)
icons = FjeExplorer.load_icons("icons.json")[args.icons]

# 使用建造者模式构建树
builder = CompositeNodeBuilder()
director = TreeDirector(builder)
json_tree = director.build_tree(json_data)

# 使用抽象工厂模式获取具体的可视化器
factory = ConcreteVisualizerFactory()
visualizer = factory.get_visualizer(args.style, icons)

# 可视化输出
output = visualizer.visualize(json_tree)
print(output)

1. 不改变现有代码，只需添加新的抽象工厂，即可添加新的风格。

   在visualizer.py​中，通过继承类Visualizer并重写visualize方法即可添加新的风格。

   示例如下，创建一个新的风格NewVisulizer，并在具体可视化工厂中添加创建实际的工厂选项，在执行脚本时，参数-s​后跟新添加的可视化风格名称即可使用新的可视化风格。

   # visualizer.py
   # 新的可视化风格
   class NewVisualizer(Visualizer):
       def visualize(self, node, level=0):
           result = "This is new style!"
           indent = " " * level * 2  # 更紧凑的缩进
           if node.is_leaf():
               result += f"{indent}{self.icons['leaf']}{node.name}: {node.value}\n"
           else:
               result += f"{indent}{self.icons['composite']}{node.name}\n"
               for child in node.children:
                   result += self.visualize(child, level + 1)
           return result
   
   # factory.py
   # 具体工厂
   class ConcreteVisualizerFactory(VisualizerFactory):
       def get_visualizer(self, style, icons):
           if style == "tree":
               return TreeVisualizer(icons)
           elif style == "rectangle":
               return RectangleVisualizer(icons)
           elif style == "new":  # 新样式
               return NewVisualizer(icons)
           else:
               raise ValueError(f"Unknown style: {style}")

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2. 通过配置文件，可添加新的图标族。

   在icons.json​中添加新的图标，在执行脚本时，参数-i​后跟新添加的图标组名称即可使用新的图标。

   示例如下，添加了math图标组并使用。

   {
     "poker": {
       "composite": "♢",
       "leaf": "♤"
     },
     "star": {
       "composite": "✪",
       "leaf": "★"
     },
     "math": {
       "composite": "@",
       "leaf": "#"
     }
   }

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• Tree

  • poker

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  • star

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• Rectangle

  • poker

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  • star

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