一、引言
组合模式（Composite Pattern）是一种结构性设计模式，它让你可以将对象组合成树形结构以表示部分-整体层次结构。组合模式使得用户可以一致地使用单个对象和组合对象。本文将介绍如何在Spring Boot应用中实现一个基于组合模式的树形结构，并通过实际代码示例进行说明。
二、需求分析
假设我们需要为一个文件管理系统实现一个功能，该系统需要能够显示文件夹及其包含的子文件夹和文件，并且支持对这些文件和文件夹的操作。
三、设计模型
为了实现这个功能，我们首先定义两个类：FileComponent（抽象组件类）和Folder及File（具体组件类）。
- 抽象组件类 (FileComponent): 定义所有组件共有的操作。
- 具体组件类 (Folder 和 File):Folder: 可以包含其他文件或文件夹。File: 不包含任何其他组件。
四、代码实现
-
创建抽象组件类:
java
深色版本
1public abstract class FileComponent {
2 private String name;
3 private String size;
4
5 public FileComponent(String name, String size) {
6 this.name = name;
7 this.size = size;
8 }
9
10 public abstract void add(FileComponent component);
11 public abstract void remove(FileComponent component);
12 public abstract void display(int depth);
13}
-
创建具体组件类:
java
深色版本
1public class Folder extends FileComponent {
2 private List<FileComponent> children = new ArrayList<>();
3
4 public Folder(String name, String size) {
5 super(name, size);
6 }
7
8 @Override
9 public void add(FileComponent component) {
10 children.add(component);
11 }
12
13 @Override
14 public void remove(FileComponent component) {
15 children.remove(component);
16 }
17
18 @Override
19 public void display(int depth) {
20 System.out.println(String.format("%s%s [folder]", " ".repeat(depth), getName()));
21 for (FileComponent component : children) {
22 component.display(depth + 2);
23 }
24 }
25}
26
27public class File extends FileComponent {
28 public File(String name, String size) {
29 super(name, size);
30 }
31
32 @Override
33 public void add(FileComponent component) {
34 throw new UnsupportedOperationException("Cannot add to a file.");
35 }
36
37 @Override
38 public void remove(FileComponent component) {
39 throw new UnsupportedOperationException("Cannot remove from a file.");
40 }
41
42 @Override
43 public void display(int depth) {
44 System.out.println(String.format("%s%s [file]", " ".repeat(depth), getName()));
45 }
46}
-
创建控制器:在Spring Boot应用中添加一个REST控制器，用于展示文件系统的结构。
java
深色版本
1@RestController
2@RequestMapping("/file-system")
3public class FileSystemController {
4
5 @GetMapping("/display")
6 public String displayFileSystem() {
7 FileComponent root = new Folder("root", "0");
8
9 // 创建文件夹和文件
10 FileComponent folder1 = new Folder("folder1", "0");
11 FileComponent folder2 = new Folder("folder2", "0");
12 FileComponent file1 = new File("file1.txt", "10KB");
13 FileComponent file2 = new File("file2.txt", "20KB");
14
15 // 添加到根目录
16 root.add(folder1);
17 root.add(folder2);
18 root.add(file1);
19
20 // 添加到子文件夹
21 folder1.add(file2);
22
23 // 显示文件系统
24 return displayFileStructure(root);
25 }
26
27 private String displayFileStructure(FileComponent component) {
28 StringBuilder builder = new StringBuilder();
29 component.display(0);
30 return builder.toString();
31 }
32}
五、运行结果
当你运行displayFileSystem方法时，你将看到以下输出：
深色版本
1root [folder]
2 folder1 [folder]
3 file2.txt [file]
4 folder2 [folder]
5 file1.txt [file]
六、总结
通过上述示例，我们可以看到如何使用组合模式在Spring Boot应用中构建和操作复杂的树形结构。这种方式不仅提高了代码的可读性和可维护性，同时也增强了系统的扩展能力。