1.8、合成模式

Java与模式：合成模式

合成（Composite）模式是一种非常重要的设计模式，合成模式将对象组织到树中，用来描述树的关系。

一、原理图



[align=left] [/align]
[align=left]从原理图可见，File、Folder都可以同等看待苇IFile，为对象管理提供了极大的便利。[/align]
[align=left]当然，树的概念不单单是文件文件夹的层次概念，只是因为这个很形象，实际中还有很多树的概念，比如组织机构，分类层次等等，都是逻辑上的概念，不管是物理上的还是逻辑上的，在Java里都是一样处理的。[/align]
[align=left] [/align]
[align=left]二、实例[/align]
[align=left]下面以一个逻辑树为例子，以上面的原理图为蓝本，看看如何实现并如何使用这个树，这个结构很简单，但是如何去使用树，遍历树、为我所用还是有一定难度的。[/align]
[align=left] [/align]
[align=left]这里主要用到树的递归遍历，如何递归、如何控制遍历层级，如何将逻辑关系转换为（类似）物理关系，这些都是有相当难度的。[/align]
[align=left] [/align]
[align=left]废话就不说了，看看便知。[/align]
[align=left] [/align]

/**

* Created by IntelliJ IDEA.

* User: leizhimin

* Date: 2008-8-2 16:13:59

* 抽象文件角色

*/

public interface IFile {

//返回自己的实例

IFile getComposite();

//某个商业方法

void sampleOperation();

//获取深度

int getDeep();

//设置深度

void setDeep(int x);

}

import java.util.Vector;

/**

* Created by IntelliJ IDEA.

* User: leizhimin

* Date: 2008-8-2 16:15:03

* 文件夹角色

*/

public class Folder
implements IFile {

private String name; //文件名字

private int deep;
//层级深度，根深度为0

private Vector<IFile> componentVector =
new Vector<IFile>();

public Folder(String name) {

this.name = name;

}

//返回自己的实例

public IFile getComposite() {

return this;

}

//某个商业方法

public void sampleOperation() {

System.out.println("执行了某个商业方法！");

}

//增加一个文件或文件夹

public void add(IFile IFile) {

componentVector.addElement(IFile);

IFile.setDeep(this.deep + 1);

}

//删除一个文件或文件夹

public void remove(IFile IFile) {

componentVector.removeElement(IFile);

}

//返回直接子文件（夹）集合

public Vector getAllComponent() {

return componentVector;

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getDeep() {

return deep;

}

public void setDeep(int deep) {

this.deep = deep;

}

}

/**

* Created by IntelliJ IDEA.

* User: leizhimin

* Date: 2008-8-2 16:27:15

* 文件

*/

public class File
implements IFile {

private String name; //文件名字

private int deep;
//层级深度

public File(String name) {

this.name = name;

}

//返回自己的实例

public IFile getComposite() {

return this;

}

//某个商业方法

public void sampleOperation() {

System.out.println("执行了某个商业方法！");

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getDeep() {

return deep;

}

public void setDeep(int deep) {

this.deep = deep;

}

}

import java.util.Iterator;

import java.util.Vector;

/**

* Created by IntelliJ IDEA.

* User: leizhimin

* Date: 2008-8-2 16:35:25

* 遍历树的一个测试

*/

public class Client {

public static String indentChar =
"\t"; //文件层次缩进字符

public static
void main(String args[]) {

new Client().test();

}

/**

* 客户端测试方法

*/

public void test() {

//根下文件及文件夹

Folder root = new Folder("树根");

Folder b1_1 = new Folder("1_枝1");

Folder b1_2 = new Folder("1_枝2");

Folder b1_3 = new Folder("1_枝3");

File l1_1 = new File("1_叶1");

File l1_2 = new File("1_叶2");

File l1_3 = new File("1_叶3");

//b1_2下的文件及文件夹

Folder b2_1 = new Folder("2_枝1");

Folder b2_2 = new Folder("2_枝2");

File l2_1 = new File("2_叶1");

//缔造树的层次关系（简单测试，没有重复添加的控制）

root.add(b1_1);

root.add(b1_2);

root.add(l1_1);

root.add(l1_2);

b1_2.add(b2_1);

b1_2.add(b2_2);

b1_2.add(l2_1);

root.add(l1_3);

root.add(b1_3);

//控制台打印树的层次

outTree(root);

}

public void outTree(Folder folder) {

System.out.println(folder.getName());

iterateTree(folder);

}

/**

* 遍历文件夹，输入文件树

*

* @param folder

*/

public void iterateTree(Folder folder) {

Vector<IFile> clist = folder.getAllComponent();

//todo:遍历之前可以对clist进行排序，这些都不是重点

for (Iterator<IFile> it = clist.iterator(); it.hasNext();) {

IFile em = it.next();

if (em
instanceof Folder) {

Folder cm = (Folder) em;

System.out.println(getIndents(em.getDeep()) + cm.getName());

iterateTree(cm);

} else {

System.out.println(getIndents(em.getDeep()) + ((File) em).getName());

}

}

}

/**

* 文件层次缩进字符串

*

* @param x 缩进字符个数

* @return 缩进字符串

*/

public static String getIndents(int x) {

StringBuilder sb = new StringBuilder();

for (int i = 0; i < x; i++) {

sb.append(indentChar);

}

return sb.toString();

}

}

三、运行测试

控制台输出如下：



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[align=left] [/align]
[align=left]可见，树逻辑关系已经成功展示出来了。[/align]
[align=left] [/align]
[align=left]四、总结[/align]
[align=left]1、上面所用的合成模式是安全合成模式，所谓的安全是指File与Folder中的方法不同。Folder有对聚集对象的管理，File没有。[/align]
[align=left] [/align]
[align=left]2、合成模式在程序设计中有着广泛的应用，比如Dom4j、资源管理器、Java GUI容器层次图等等都是合成模式应用的典范。[/align]
[align=left] [/align]
[align=left]3、合成模式很多都是需要分析思考才能鉴别出来的，比如要做一个复杂的数学表达式计算器，有四种运算符号。分析发现，运算量有两种，一种是数字、一种是数字的表达式，但是表达式也是由数字组成，因此数字和表达式可以抽象为运算量。然后去表达要运算的表达式。问题迎刃而解。[/align]
[align=left] [/align]