【Java设计模式11】——组合模式

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一、组合模式定义

组合模式组合多个对象形成树形结构以表示“整体-部分”的结构层次。

组合模式对单个对象(叶子对象)和组合对象(组合对象)具有一致性，它将对象组织到树结构中，可以用来描述整体与部分的关系。同时它也模糊了简单元素(叶子对象)和复杂元素(容器对象)的概念，使得客户能够像处理简单元素一样来处理复杂元素，从而使客户程序能够与复杂元素的内部结构解耦。

计算机的文件系统由文件和目录组成，目录下面也可以包含文件或者目录，计算机的文件系统是用递归结构来进行组织的，对于这样的数据结构是非常适用使用组合模式的。

在使用组合模式中需要注意一点也是组合模式最关键的地方：叶子对象和组合对象实现相同的接口。这就是组合模式能够将叶子节点和对象节点进行一致处理的原因。

二、模式结构

组合模式主要包含如下几个角色：

Component ：组合中的对象声明接口，在适当的情况下，实现所有类共有接口的默认行为。声明一个接口用于访问和管理Component子部件。

Leaf：叶子对象。叶子结点没有子结点。

Composite：容器对象，定义有枝节点行为，用来存储子部件，在Component接口中实现与子部件有关操作，如增加(add)和删除(remove)等。

从模式结构中我们看出了叶子节点和容器对象都实现Component接口，这也是能够将叶子对象和容器对象一致对待的关键所在。

三、模式实现

在文件系统中，可能存在很多种格式的文件，如果图片，文本文件、视频文件等等，这些不同的格式文件的浏览方式都不同，同时对文件夹的浏览就是对文件夹中文件的浏览，但是对于客户而言都是浏览文件，两者之间不存在什么差别，现在只用组合模式来模拟浏览文件。UML结构图：



File接口或抽象类：

package com.tao.pattern.composite;

/**
* Created by michael on 17-8-7.
*/

/**
* 文件抽象类。
* 所有类型的文件或者文件夹都必须继承它。
*/
public abstract class File {

protected String name;

public File(String name) {
this.name = name;
}

public abstract void display();

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

}

Folder文件夹类：

package com.tao.pattern.composite;

/**
* Created by michael on 17-8-7.
*/

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
* 文件夹类
*/
public class Folder extends File {

private List<File> files;   //文件夹下的文件列表

public Folder(String name) {
super(name);
this.files = new ArrayList<>();
}

@Override
public void display() {

for(File file : files) {
file.display();
}
}

/**
* 向文件夹中添加文件
* @param file
*/
public void add(File file) {
files.add(file);
}

/**
* 从文件夹中删除文件
* @param file
*/
public void remove(File file) {
files.remove(file);
}
}

TextFile类、ImageFile类、VideoFile类：

package com.tao.pattern.composite;

/**
* Created by michael on 17-8-7.
*/

/**
* 文本文件
*/
public class TextFile extends File {

public TextFile(String name) {
super(name);
}

@Override
public void display() {
System.out.println("这是文本文件, 文件名：" + name);
}
}

package com.tao.pattern.composite;

/**
* Created by michael on 17-8-7.
*/

/**
* 图像文件
*/
public class ImageFile extends File {

public ImageFile(String name) {
super(name);
}

@Override
public void display() {
System.out.println("这是图像文件, 文件名：" + name);
}
}

package com.tao.pattern.composite;

/**
* Created by michael on 17-8-7.
*/

/**
* 视频文件
*/
public class VideoFIle extends File {

public VideoFIle(String name) {
super(name);
}

@Override
public void display() {
System.out.println("这是视频文件, 文件名：" + name);
}
}

Client测试类：

package com.tao.pattern.composite;

/**
* Created by michael on 17-8-7.
*/
public class Client {

public static void main(String[] args) {

//1) 首先建立文件系统(树型结构)
Folder rootFolder = new Folder("根文件夹");
//2) 向根文件夹添加三个文件和一个文件夹
TextFile text1 = new TextFile("a.txt");
ImageFile img1 = new ImageFile("b.jpg");
VideoFIle video1 = new VideoFIle("c.rmvb");
Folder childFolder = new Folder("childFolder");
//3) 添加到根文件夹下面
rootFolder.add(text1);
rootFolder.add(img1);
rootFolder.add(video1);
rootFolder.add(childFolder);

//4) 向childFolder中添加文件
TextFile c_aText = new TextFile("c_a.txt");
ImageFile c_bImage = new ImageFile("c_b.png");
VideoFIle c_cVideo = new VideoFIle("c_c.mp4");
childFolder.add(c_aText);
childFolder.add(c_bImage);
childFolder.add(c_cVideo);

//5) 遍历rootFolder
System.out.println("===========遍历rootFolder==========");
rootFolder.display();

//6) 遍历childFolder
System.out.println("===========遍历childFolder==========");
childFolder.display();

//7) 删除c_b.png
childFolder.remove(c_bImage);
System.out.println("===========删除c_b.png之后==========");
childFolder.display();

}
}

结果：