设计模式-结构型模式-组合模式

概述

组合模式 : Composite Pattern : 是一种结构型设计模式。
**它允许你将对象组合成树形结构来表示"部分-整体"的层次结构。**
核心思想：

让单个对象 和 组合对象 实现相同的接口，这样就可以在不区分是单个对象还是组合对象的情况下，以相同的方式处理它们。

这极大地简化了客户端代码，并且能够构建出复杂的层次结构。
使用场景：

实际上，当需要用到树形结构的时候，就可以使用此模式。

例如：文件的目录结构，有文件夹和文件两个类型，文件夹包含文件列表，这就可以是一个树形的结构。

核心组件

Component（组件）：这是组合中的抽象基类或接口 ，声明了所有共有方法，包括操作自身的方法以及操作子部件的方法。
Leaf（叶子节点）： 表示没有子部件的组件。Leaf 类实现了 Component 中定义的所有操作，通常情况下 Leaf 不会实现任何操作子部件的方法，因为它没有子部件。
Composite（组合）： 代表包含子部件的组件。Composite 类不仅实现了 Component 中定义的操作，还维护了一个子部件的列表，并实现了相关的管理子部件的方法，如添加、删除或访问子部件等。

案例

案例描述

文件系统中，有文件夹和文件两种类型。

文件夹中包含文件，有添加、删除、展示文件列表的功能，这就是一个【Composite 组合对象】；

文件就是一个叶子节点【Leaf节点】。

类图

案例代码

接口

java 复制代码

public interface FileSystemComponent {

    // 添加节点，仅 文件夹有具体实现
    void add(FileSystemComponent component);
    // 删除节点，仅 文件夹有具体实现
    void remove(FileSystemComponent component);
    // 显示节点，
    void display();
}

文件类

java 复制代码

public class FileLeaf implements FileSystemComponent {

    private String name;
    
    // 常规的 构造方法、getter、setter，不再赘述

    @Override
    public void add(FileSystemComponent component) {
        System.out.println("文件节点，不支持添加下一个节点！");
    }

    @Override
    public void remove(FileSystemComponent component) {
        System.out.println("文件节点，不支持移除对应的节点！");
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("文件 ： "+ name);
    }
}

文件夹类

java 复制代码

public class FloderComposite implements FileSystemComponent{

    private String name;
	
	// 这个就是自包含的类型
    private List<FileSystemComponent> fileList;
   // 常规的 构造方法、getter、setter，不再赘述

    @Override
    public void add(FileSystemComponent component) {
        if (fileList == null || fileList.isEmpty()){
            fileList = new ArrayList<>();
        }

        fileList.add(component);
        System.out.println("文件夹 "+name+" 添加文件成功！\n");
    }

    @Override
    public void remove(FileSystemComponent component) {
        if (fileList != null && !fileList.isEmpty()){
            fileList.remove(component);
        }
        System.out.println("文件夹 "+name+" 移除文件成功！\n");
    }

    @Override
    public void display() {
        // todo 实际上，此处是个递归操作
        System.out.println("文件夹 "+name+" 展示 begin-----");
        if (fileList != null && !fileList.isEmpty()){
            for (FileSystemComponent fileSystemComponent : fileList) {
                fileSystemComponent.display();
            }
        }
        System.out.println("文件夹 "+name+" 展示 end----- \n");
    }
}

使用案例

java 复制代码

public class CompositeTest {

    /**
     * 目录结构如下
     * ｜ -- root
     *      | -- floder1
     *          | -- file1
     *      | -- floder2
     *          | -- file2
     */

    public static void main(String[] args) {
        // 创建两个文件对象
        FileLeaf file1 = new FileLeaf("file1");
        FileLeaf file2 = new FileLeaf("file2");
        // 创建两个文件夹对象
        FloderComposite floder1 = new FloderComposite("floder1");
        FloderComposite floder2 = new FloderComposite("floder2");
        // 创建一个根目录文件夹对象
        FloderComposite root = new FloderComposite("root");
        // 将文件/文件夹 对象添加到 根目录对象中
        floder1.add(file1);
        floder2.add(file2);
        root.add(floder1);
        root.add(floder2);
        // 展示一下文件夹中的内容
        root.display();
    }
}

复制代码

运行结果：

文件夹 floder1 添加文件成功！

文件夹 floder2 添加文件成功！

文件夹 root 添加文件成功！

文件夹 root 添加文件成功！

文件夹 root 展示 begin-----
文件夹 floder1 展示 begin-----
文件 ： file1
文件夹 floder1 展示 end----- 

文件夹 floder2 展示 begin-----
文件 ： file2
文件夹 floder2 展示 end----- 

文件夹 root 展示 end-----