【软考】设计模式之组合模式

1.在具有整体和部分的层次结构中，希望通过一种方式忽略整体和部分的差异，客户端可以一致性对待处理。
2.处理的是一个树形结构。
3.系统中可以分离出叶子对象和容器对象，而且他们的类型不固定，需要增加一些新的类型。例如，遍历文件夹进行文件类型、数量、大小的统计时，文件夹内可能包含子文件夹（容器文件），也可能只有具体格式的文件（叶子文件）。
4.想表示对象的部分-整体层次结构。
5.希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象。

3. 结构图

在这里插入图片描述

4. 构成

1.Component（抽象构件）：为组合中的对象声明结构；在适当情况下实现所有类共有接口的默认行为；声明一个接口用于访问和管理Component的子组件；（可选）在递归结构中定义一个接口，用于访问一个父组件，并在合适的情况下实现它。
2.Leaf（叶子构件）：在组合中表示叶结点对象，叶结点没有子结点；在组合中定义图对象的行为。
3.Composite（容器构件）：定义有子组件的那些组件的行为；存储子组件；在Component接口中实现与子组件有关的操作。
4.Client（客户端）：通过 Component接口操纵组合组件的对象。

5. 优点

1.它简化了客户端代码，使得客户端可以一致地处理单个对象和组合对象，无须关心自己处理的是单个对象还是组合对象。
2.它更容易在组合体内加入新的对象，客户端不会因为加入了新的对象而更改源代码，这符合“开闭原则”。

6. 缺点

1.设计较复杂，客户端需要花更多时间理清类之间的层次关系。
2.不容易限制容器中的构件。
3.不容易用继承的方法来增加构件的新功能。

7. java示例

1.抽象构件

package com.learning.composite;/*** 文件系统* 抽象构件*/
public interface FileSystem {/*** 获取层级* @return*/int getLevel();/*** 设置层级* @param level*/void setLevel(int level);/*** 展示*/void display();/*** 添加子节点* @param fileSystem*/void add(FileSystem fileSystem);/*** 删除子节点* @param fileSystem*/void remove(FileSystem fileSystem);
}

2.容器构件

package com.learning.composite;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** 目录*/
public class Directory implements FileSystem {private String name;private int level = 1;private List<FileSystem> children;public Directory(String name) {this.name = name;  this.children = new ArrayList<>();  }@Overridepublic int getLevel() {return this.level;}@Overridepublic void setLevel(int level) {this.level = level;}@Overridepublic void display() {for(int i = 0; i < level; i++){System.out.print("  ");}System.out.println("+ Directory: " + name);for (FileSystem child : children) {child.display();  }  }  @Override  public void add(FileSystem fileSystem) {fileSystem.setLevel(this.level + 1);children.add(fileSystem);}  @Override  public void remove(FileSystem fileSystem) {children.remove(fileSystem);}  
}

3.叶子构件

package com.learning.composite;/*** 文件*/
public class File implements FileSystem {private String name;private int level;public File(String name) {  this.name = name;  }@Overridepublic int getLevel() {return level;}@Overridepublic void setLevel(int level) {this.level = level;}@Overridepublic void display() {  for(int i = 0; i < level; i++){System.out.print("  ");}System.out.println("- File: " + name);}  // 文件不包含子节点，因此这两个方法为空实现  @Override  public void add(FileSystem fileSystem) {throw new UnsupportedOperationException("文件不能添加子节点");}  @Override  public void remove(FileSystem fileSystem) {throw new UnsupportedOperationException("文件没有子节点");}  
}

4.客户端

package com.learning.composite;public class Client {public static void main(String[] args) {  Directory root = new Directory("根目录");Directory docs = new Directory("文档");root.add(docs);  docs.add(new File("演讲.pdf"));docs.add(new File("报告.docx"));Directory pictures = new Directory("图片");root.add(pictures);  pictures.add(new File("月亮.jpg"));Directory travel = new Directory("旅行");pictures.add(travel);  travel.add(new File("意大利.jpg"));travel.add(new File("法国.jpg"));root.display();  }  
}