设计模式之组合模式（Composite 模式）引入composite模式composite模式的具体实例composite模式小结
设计模式之组合模式（Composite 模式）引入composite模式composite模式的具体实例composite模式小结
- 引入composite模式
- composite模式的实例
- composite模式的分析
- 小结
引入composite模式
在计算机文件系统中，有文件夹的概念，文件夹里面既可以放入文件也可以放入文件夹，但是文件中却不能放入任何东西。文件夹和文件构成了一种递归结构和容器结构。 虽然文件夹和文件是不同的对象，但是他们都可以被放入到文件夹里，所以一定意义上，文件夹和文件又可以看作是同一种类型的对象，所以我们可以把文件夹和文件统称为目录条目，（directory entry）.在这个视角下，文件和文件夹是同一种对象。 所以，我们可以将文件夹和文件都看作是目录的条目，将容器和内容作为同一种东西看待，可以方便我们递归的处理问题，在容器中既可以放入容器，又可以放入内容，然后在小容器中，又可以继续放入容器和内容，这样就构成了容器结构和递归结构。 这就引出了我们本文所要讨论的composite模式，也就是组合模式，组合模式就是用于创造出这样的容器结构的。是容器和内容具有一致性，可以进行递归操作。
composite模式的具体实例
我们实现一个实例程序，可以列出文件和文件夹的信息。 自然，根据前文的讨论，我们需要建立三个类，一个文件类，一个文件夹类，同时还要抽象出两种类的共性，新建一个entry类，也就是目录条目类，这个类是实现文件类和文件夹类的一致性的。
我们先简单看一下类图：
image.png
首先我们实现Entry类，这个类表示目录条目的抽象类
package Composite;
public abstract class Entry {
public abstract String getName();
public abstract int getSize();
public Entry add(Entry entry) throws FileTreatMentException {
throw new FileTreatMentException();
}
public void printList() {
printList("");
}
protected abstract void printList(String prefix);
public String toString() {
return getName() + "(" + getSize() + ")";
}
}File类是文件类
package Composite;
public class File extends Entry {
private String name;
private int size;
public File(String name, int size) {
this.name = name;
this.size = size;
}
@Override
public String getName() {
return name;
}
@Override
public int getSize() {
return size;
}
@Override
protected void printList(String prefix) {
System.out.println(prefix + '/' + this);
}
}Directory是目录类，它持有一个目录的集合
package Composite;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class Directory extends Entry {
private String name;
private ArrayList directory = new ArrayList();
public Directory(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String getName() {
return name;
}
@Override
public int getSize() {
int size = 0;
Iterator it = directory.iterator();
while(it.hasNext()) {
Entry entry = (Entry)it.next();
size += entry.getSize();
}
return size;
}
public Entry add(Entry entry) {
directory.add(entry);
return this;
}
@Override
protected void printList(String prefix) {
System.out.println(prefix + "/" + this);
Iterator it = directory.iterator();
while(it.hasNext()) {
Entry entry = (Entry)it.next();
entry.printList(prefix + "/" + name);
}
}
}我们新建一个测试类
package Composite;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
System.out.println("Making root entries...");
Directory rootdir = new Directory("root");
Directory bindir = new Directory("bin");
Directory tmpdir = new Directory("tmp");
Directory usrdir = new Directory("usr");
rootdir.add(bindir);
rootdir.add(tmpdir);
rootdir.add(usrdir);
bindir.add(new File("vi", 10000));
bindir.add(new File("latex", 20000));
rootdir.printList();
System.out.println("");
System.out.println("Making user entries...");
Directory yuki = new Directory("yuki");
Directory hanako = new Directory("hanako");
Directory tomura = new Directory("tomura");
usrdir.add(yuki);
usrdir.add(hanako);
usrdir.add(tomura);
yuki.add(new File("diary.html", 100));
yuki.add(new File("Composite.java", 200));
hanako.add(new File("memo.tex", 300));
tomura.add(new File("game.doc", 400));
tomura.add(new File("junk.mail", 500));
rootdir.printList();
} catch (FileTreatMentException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}输出结果：
image.png
composite模式
composite模式主要有一下几类角色
- leaf 树叶 表示内容的角色，该角色中不能放入其他对象，对应我们实例程序中的file
- Composite 复合物 表示容器的角色，可以放入小容器和内容，也就是leaf和composite，此实例中，由directory类代表composite
- component 是leaf和composite角色具有一致性的角色，一般作为leaf和composite的父类，定义一些共有的行为和属性，此例中的entry类代表
类图如下：
image.png
典型的composite结构：
image.png
一个小问题，add方法应该放在哪里？ 因为add方法只是容器可以使用的，内容无法使用add，所以add方法的位置可以有所选择，我们实例中是将add放在entry中，同时抛出异常，当文件类调用的时候就抛出异常
- 定义在entry类中，报错 就是我们实例中的做法，让其报错
- 定义在entr类，但什么都不做 交给要做的子类去做
- 声明在entry中，但不实现 子类需要实现，优点是所有子类都要实现add，但是file本不需要add，却也要实现
- 只定义在directory中 就是在使用的时候需要进行类型转换。
小结
在实例程序中，我们以文件夹的结构实现了composite模式，实际上现实世界中，到处都存在composite模式，例如，视窗系统中，窗口可以含有子窗口也可以含有button类似的控件。通常来说，树结构的数据结构都适合composite模式