【设计模式】32.结构型模式-组合模式(Composite)

旧城等待， 2023-10-07 21:47 43阅读 0赞

## 一、描述 ##

首先，看一个数据结构：  
![在这里插入图片描述][50664d2f340f467ca63d67f74a634f60.png]  
在平时开发过程中，我们的菜单目录、文件夹目录等都有类似如上的实体结构，其中composite代表父级节点，leaf代表叶子节点，composite可以有子节点，但是leaf下没有节点。解析此结构时，循环解析每个节点，当解析到叶子节点时，当前循环结束。这种数据结构就是组合模式的代表结构。

### 定义： ###

组合模式将对象组合成树状层次结构，使用户对单个对象和组合对象具有一致的访问性。

### 角色 ###

（1）Component（抽象构件）：为叶子构件和容器构件对象声明接口，在该角色中可以包含所有子类共有行为的声明和实现。定义了管理子构件的方法，如定义了新增构件、删除构件、获取构件的方法等。  
（2）Composite（中间构件）：提供一个集合包含其他构件或者叶子节点，实现抽象构件方法，管理集合中的节点。  
（3）Leaf（叶子节点）：实现抽象构件方法，但是其没有子节点。

### 类图 ###

![在这里插入图片描述][9e45bc68ca66400ea4f7db6f4b89092c.png]

## 二、优点 ##

（1）高层模块调用简单。一颗树形结构中的所有节点都是Component,局部和整体对调用者来说没有任何区别，高层模块不必关心自己处理的是单个对象还是整个组合接口。  
（2）节点自由添加

## 三、缺点 ##

（1）使用组合模式时，其叶子和树枝的声明都是实现类，而不是接口，违反了依赖倒转原则

## 四、使用场景 ##

（1）维护和展示部分-整体关系的场景（树形菜单、文件和文件夹管理）  
（2）一个整体中能够独立出部分模块或功能的场景

## 五、示例 ##

以“电脑硬盘上的文件夹以及文件为例”，文件夹下有文件，文件夹是具体构件，文件是叶子节点。下面是代码：  
（1）IFile,定义文件公共方法

public interface IFile {
        
        /**
         * 添加文件或者文件夹
         *
         * @param iFile
         */
        void add(IFile iFile);
    
        /**
         * 删除文件或者文件夹
         *
         * @param iFile
         */
        void delete(IFile iFile);
    
        /**
         * 获取文件或者文件夹
         *
         * @return
         */
        void operation();
    
        /**
         * 获取文件信息
         *
         * @param i
         * @return
         */
        IFile get(int i);
    }

（2）定义中间构件Folder

public class Folder implements IFile {
        
        //存储文件集合
        private List<IFile> children = new ArrayList<>();
        //文件夹名称
        private String name;
    
        public Folder(String name) {
        
            this.name = name;
        }
    
        @Override
        public void add(IFile iFile) {
        
            children.add(iFile);
        }
    
        @Override
        public void delete(IFile iFile) {
        
            children.remove(iFile);
        }
    
        @Override
        public void operation() {
        
            System.out.println(name + "文件夹,其下有：");
            for (int i = 0; i < children.size(); i++) {
        
                System.out.print("-");
                children.get(i).operation();
            }
        }
    
        @Override
        public IFile get(int i) {
        
            return children.get(i);
        }
    }

（3）叶子节点File,文件

public class File implements IFile {
        
        private String name;
    
        public File(String name) {
        
            this.name = name;
        }
    
        @Override
        public void add(IFile iFile) {
        
            System.out.println("叶子节点无法添加文件");
        }
    
        @Override
        public void delete(IFile iFile) {
        
            System.out.println("叶子节点无法删除文件");
        }
    
        @Override
        public void operation() {
        
            System.out.println(name + "文件");
        }
    
        @Override
        public IFile get(int i) {
        
            return this;
        }
    }

（4）Client，客户端  
文件夹结构如下：

d:
    -code:
    --company:
    ---projectA:
    ----classA1
    ---projectB
    ----classB1
    -me
    --myproject：
    ---excelA.xls

public class Client {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //D盘下有code文件夹，code文件夹下有company和me文件夹，文件夹下是项目，项目下是代码文件
            Folder d = new Folder("d盘");
            Folder code = new Folder("code");
            Folder company = new Folder("company");
            Folder me = new Folder("me");
    
            d.add(code);
            code.add(company);
            code.add(me);
    
            Folder projectA = new Folder("projectA");
            File classA1 = new File("classA1");
            projectA.add(classA1);
            Folder projectB = new Folder("projectB");
            File classB1 = new File("classB1");
            projectB.add(classB1);
            company.add(projectA);
            company.add(projectB);
    
            Folder myProject = new Folder("myProject");
            File excelA = new File("excelA.xls");
            me.add(myProject);
            me.add(excelA);
    
            d.operation();
        }
    }

实现效果，由于主要是体现组合模式，因此没有实现结构划分：  
![在这里插入图片描述][de2d822f24314b399a534422e46b8a0c.png]

[50664d2f340f467ca63d67f74a634f60.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/50664d2f340f467ca63d67f74a634f60.png
[9e45bc68ca66400ea4f7db6f4b89092c.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/9e45bc68ca66400ea4f7db6f4b89092c.png
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