结构型-Composite
组合模式的原理与实现在 GoF 的《设计模式》一书中，组合模式是这样定义的：
Compose objects into tree structure to represent part-whole hierarchies.Composite lets client treat individual objects and compositions of objects uniformly.
翻译成中文就是：将一组对象组织（Compose）成树形结构，以表示一种“部分 - 整体”的层次结构。组合让客户端（在很多设计模式书籍中，“客户端”代指代码的使用者。）可以统一单个对象和组合对象的处理逻辑。
接下来，对于组合模式，我举个例子来给你解释一下。
假设我们有这样一个需求：设计一个类来表示文件系统中的目录，能方便地实现下面这些功能：
- 动态地添加、删除某个目录下的子目录或文件；
- 统计指定目录下的文件个数；
- 统计指定目录下的文件总大小。
package pattern.structural.composite;
public abstract class FileSystemNode {
protected String path;
public FileSystemNode(String path) {
this.path = path;
}
public abstract long countNumOfFiles();
public abstract long countSizeOfFiles();
public String getPath() {
return path;
}
}文件类
package pattern.structural.composite;
public class File extends FileSystemNode {
public File(String path) {
super(path);
}
@Override
public long countNumOfFiles() {
java.io.File file = new java.io.File(super.path);
if (file.exists()) {
return 1;
}
return 0;
}
@Override
public long countSizeOfFiles() {
java.io.File file = new java.io.File(super.path);
if (file.exists()) {
return file.length();
}
return 0;
}
}目录类
package pattern.structural.composite;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Directory extends FileSystemNode {
private List<FileSystemNode> subNodes = new ArrayList<>();
public Directory(String path) {
super(path);
}
@Override
public long countNumOfFiles() {
int countNum = 0;
for (int i = 0; i < this.subNodes.size(); i++) {
countNum += this.subNodes.get(i).countNumOfFiles();
}
return countNum;
}
@Override
public long countSizeOfFiles() {
int countSize = 0;
for (int i = 0; i < this.subNodes.size(); i++) {
countSize += this.subNodes.get(i).countSizeOfFiles();
}
return countSize;
}
public void addSubNode(FileSystemNode fileOrDir) {
this.subNodes.add(fileOrDir);
}
public void removeSubNode(FileSystemNode fileOrDir) {
int size = subNodes.size();
int i = 0;
for (; i < size; ++i) {
if (subNodes.get(i).getPath().equalsIgnoreCase(fileOrDir.getPath())) {
break;
}
}
if (i < size) {
subNodes.remove(i);
}
}
}Main 方法调用
package pattern.structural.composite;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Directory rootDir = new Directory("D:\\K_Workspace\\111\\src\\demo");
buildFileSystemNode(rootDir);
System.out.println(rootDir.countNumOfFiles());
System.out.println(rootDir.countSizeOfFiles());
}
private static void buildFileSystemNode(Directory dir) {
java.io.File file = new java.io.File(dir.getPath());
for (java.io.File f : file.listFiles()) {
if (f.isFile()) {
dir.addSubNode(new File(f.getPath()));
} else if (f.isDirectory()) {
Directory directory = new Directory(f.getPath());
dir.addSubNode(directory);
buildFileSystemNode(directory);
}
}
}
}组合模式的设计思路，与其说是一种设计模式，倒不如说是对业务场景的一种数据结构和算法的抽象。其中，数据可以表示成树这种数据结构，业务需求可以通过在树上的递归遍历算法来实现。
组合模式，将一组对象组织成树形结构，将单个对象和组合对象都看做树中的节点，以统一处理逻辑，并且它利用树形结构的特点，递归地处理每个子树，依次简化代码实现。使用组合模式的前提在于，你的业务场景必须能够表示成树形结构。所以，组合模式的应用场景也比较局限，它并不是一种很常用的设计模式。
参考
设计模式之美设计模式代码重构-极客时间 https://time.geekbang.org/column/intro/250
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原始发表：2022-05-17，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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