结构型模式-组合模式

1.组合模式概述

1.1 定义

1.2 作用

1.组合模式概述

1.1 定义

在组合模式中通过多个对象形成树形结构以表示整体-部分层次。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。

1.2 作用

将对象组织到树型结构中，可以用来描述整体与部分的关系。

1.3 应用场景

当发现需求中是体现部分与整体层次的结构时，以及希望用户可以忽略组合对象与单个对象的不同，统一的使用组合结构中的所有对象时，就一个考虑使用组合模式。

1.4 分类

1.4.1 透明组合模式

1.4.2 安全组合模式

2.类图

类图如下所示：

3.角色

Component
表示抽象构件，它可以是接口或抽象类，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。

在抽象构件中还定义了访问及管理子构件的方法，如add子构件，remove子构件，get子构件等。

Leaf 表示叶子构件，在组合中表示叶子节点对象。叶子节点没有子节点，它实现抽象构件声明的基本行为。

Composite
表示同期构件，定义了包含子节点（可以是叶子节点或容器节点）的构件的行为，并储存子节点

（叶子节点或容器节点），实现了抽象构件中定义的操作叶子构件的行为。

4.案例

4.1 说明

这里以文件夹和文件为案例：文件种类包括文本文件TextFile，图片文件ImageFile，视频文件VideoFile

4.2 创建

1）创建抽象文件类

/**
 * 抽象文件类：抽象构件
 * @author Administrator
 */

public abstract class AbstractFile {
	//添加文件
	public abstract void add(AbstractFile elelemt);
	//删除文件
	public abstract void remove(AbstractFile element);
	//显示文件
	public abstract void display();
}

2）创建文件夹类

/**
 * 文件夹类：容器构件
 * @author Administrator
 */
public class Folder extends AbstractFile{
	private List<AbstractFile> fileList = new ArrayList<>();
	private String fileName;
	
	public Folder(String fileName) {
		this.fileName = fileName;
	}

	@Override
	public void add(AbstractFile elelemt) {
		fileList.add(elelemt);
	}

	@Override
	public void remove(AbstractFile element) {
		fileList.remove(element);
	}

	@Override
	public void display() {
		System.out.println("文件夹 ："+fileName + "，包含如下资料：");
		for (Object obj : fileList) {
			((AbstractFile)obj).display();
		}
	}

}

3）创建图片文件类

/**
 * 图片文件类：叶子构件
 * @author Administrator
 */
public class ImageFile extends AbstractFile{
	//图片文件名称
	private String fileName;
	
	public ImageFile(String fileName) {
		this.fileName = fileName;
	}

	@Override
	public void add(AbstractFile elelemt) {
		System.out.println("不支持该方法！");
	}

	@Override
	public void remove(AbstractFile element) {
		System.out.println("不支持该方法！");
	}

	@Override
	public void display() {
		System.out.println("浏览图片文件：" + fileName);
	}

}

4）创建文本文件类

/**
 * 文本文件类：叶子构件
 * @author Administrator
 */
public class TextFile extends AbstractFile{
	//文本文件名称
	private String fileName;
	
	public TextFile(String fileName) {
		this.fileName = fileName;
	}

	@Override
	public void add(AbstractFile elelemt) {
		System.out.println("不支持该方法！");
	}

	@Override
	public void remove(AbstractFile element) {
		System.out.println("不支持该方法！");
	}

	@Override
	public void display() {
		System.out.println("浏览文本文件：" + fileName);
	}
}

5）创建视频文件类


/**
 * 视频文件类：叶子构件
 * @author Administrator
 */
public class VideoFile extends AbstractFile{
	//视频文件名称
	private String fileName;
	
	public VideoFile(String fileName) {
		this.fileName = fileName;
	}

	@Override
	public void add(AbstractFile elelemt) {
		System.out.println("不支持该方法！");
	}

	@Override
	public void remove(AbstractFile element) {
		System.out.println("不支持该方法！");
	}

	@Override
	public void display() {
		System.out.println("浏览视频文件：" + fileName);
	}
}

6）客户端测试类

/**
 * 客户端测试类
 * @author Administrator
 */
public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		//创建图片文件
		AbstractFile imageFile1 = new ImageFile("小猫.jpg");
		AbstractFile imageFile2 = new ImageFile("小狗.png");
		//创建文本文件
		AbstractFile textFile1 = new ImageFile("设计模式.txt");
		AbstractFile textFile2 = new ImageFile("程序设计.doc");
		//创建视频文件
		AbstractFile videoFile= new VideoFile("动物世界.mp4");
		//创建图片文件夹
		AbstractFile imageFolder = new Folder("图片文件夹");
		imageFolder.add(imageFile1);
		imageFolder.add(imageFile2);
		//创建文本文件夹
		AbstractFile textFolder = new Folder("文本文件夹");
		textFolder.add(textFile1);
		textFolder.add(textFile2);
		//创建个人文件夹
		AbstractFile personFolder = new Folder("个人文件夹");
		//将视频文件、图片文件夹和文本文件夹添加到个人文件夹中
		personFolder.add(videoFile);
		personFolder.add(imageFolder);
		personFolder.add(textFolder);
		//打印显示
		personFolder.display();
		
	}
}

7）运行结果

文件夹 ：个人文件夹，包含如下资料：
    浏览视频文件：动物世界.mp4
    文件夹 ：图片文件夹，包含如下资料：
	浏览图片文件：小猫.jpg
	浏览图片文件：小狗.png
    文件夹 ：文本文件夹，包含如下资料：
	浏览图片文件：设计模式.txt
	浏览图片文件：程序设计.doc

4.3 分析

本例使用了透明组合模式，在抽象构件类里面定义了所有方法，包括管理子构件和打印信息的方法，然后在叶子构件实现类里面对管理子构件方法进行了出错处理。在文件夹容器构件类中的display方法里面调用了其子叶子构件成员对象的display方法，从而实现了对整个树形结构的遍历。

5.优缺点

5.1 优点

1.组合模式可以清楚的定义分层次的复杂对象，表示对象的全部或部分层次，使得增加新的构件比较容易。

2.组合模式解耦了客户程序与复杂元素内部结构，从而使客户程序可以像处理简单元素一样来处理复杂元素。

5.2 缺点