组合模式浅析

孟君

发布于 2020-06-28 15:57:41

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发布于 2020-06-28 15:57:41

文章被收录于专栏：孟君的编程札记

组合模式是指将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

在平时，我们在应用中碰到的文件系统（文件是叶子节点，文件目录是树枝节点，可以包含文件或文件目录）；企业结构（企业有很多部门，部分有些是没有下属部门，有些是有的）；另外，还有向分类层级关系等，这些都可以看做是组合模式的典型应用。

一. 组合模式的基本介绍

意图

将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。Composite使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

结构

组合模式的基本结构如下：

这里涉及到的参与者有如下几种：

Component角色
- 这是一抽象角色，它给参加组合的对象规定一个接口，规范共有的接口及默认行为。
Leaf角色
- 在组合中表示叶节点对象，叶子节点没有子节点。
Composite角色
- 代表参加组合的有子对象的对象，定义出这样的对象的行为。
Client角色
- 通过Component接口操纵组件的对象

参与者如何协作？

用户使用Component类接口与组合结构中的对象进行交互。如果接收者是一个叶子节点，则直接处理请求。如果接收者是Composite，它通常将请求发送给它的子部件，在转发请求之前与/或之后可能执行一些辅助操作。

二. 组合模式的示例

接下来以一个文件、目录的示例来说明一下组合模式。其中File是叶子节点，Directory是Composite构件。

Entry（Component角色）

package com.wangmengjun.tutorial.designpattern.composite;

public abstract class Entry {

   abstract void add(Entry e);

   abstract void list();

}

File（Leaf角色）

package com.wangmengjun.tutorial.designpattern.composite;

public class File extends  Entry {

  private String name;

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

  @Override
  public void list() {
    System.out.println(name);

  }

  /**
   * @return the name
   */
  public String getName() {
    return name;
  }

  @Override
  void add(Entry e) {
    //叶子节点不能添加子节点，dothing 
  }
  

}

Directory（树枝角色）

package com.wangmengjun.tutorial.designpattern.composite;

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

public class Directory extends Entry {

 private String name;
 private List<Entry> childEntryList = new ArrayList<>();
  
  public Directory(String name) {
    this.name = name;
  }

  

  @Override
  void add(Entry e) {
    childEntryList.add(e);

  }

  @Override
  public void list() {
    String currDir = this.getName() + "/";
    System.out.println(currDir);
    for(Entry entry : childEntryList) {
      System.out.print(currDir);
      entry.list();

    }

  }

  /**
   * @return the name
   */
  public String getName() {
    return name;
  }
}

Client（Client角色）

package com.wangmengjun.tutorial.designpattern.composite;

public class Client {
  public static void main(String[] args) {
        Entry music = new Directory("音乐");

          Entry music1 = new File("冰雨.mp3");
          Entry music2 = new File("吻别.mp3");
          Entry music3 = new File("等一分钟.mp3");
          Entry music4 = new File("小镇姑娘.mp3");
          Entry music5 = new File("一千个伤心的理由.mp3");
          music.add(music1);
          music.add(music2);
          music.add(music3);
          music.add(music4);
          music.add(music5);

          Entry enpty = new Directory("空目录");
          music.add(enpty);

          music.list(); 
  }
}

运行一下：

音乐/
音乐/冰雨.mp3
音乐/吻别.mp3
音乐/等一分钟.mp3
音乐/小镇姑娘.mp3
音乐/一千个伤心的理由.mp3
音乐/空目录/

三. 小结

优缺点

优点：

（1）：组合模式可以很容易地增加新种类的构件

（2）：使用组合模式可以使客户端变得容易设计，因为客户端不需要知道构件是树叶构件还是树枝构件。

缺点：

（1）：使用组合模式后，控制树枝构件的类型就不太容易

（2）：用继承的方法来增加新的行为会变得困难。

参考

[1]. 阎宏. Java与模式.电子工业出版社

[2]. Erich Gamma. 设计模式-可复用面向对象软件的基础. 机械工业出版社.

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自微信公众号。

原始发表：2020-06-26，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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