组合设计模式

组合模式定义

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

使用场景

以下是一些组合模式在生活中的案例：

1、文件系统的目录结构：

文件系统中的目录结构可以看作是一个树形结构，每个目录可以包含文件和子目录。这个例子中，目录就是复合对象，而文件就是单个对象。

2、组织架构图：

组织架构图也可以看作是一个树形结构，每个部门可以包括多个员工和子部门。这个例子中，部门就是复合对象，而员工就是单个对象。

3、菜单和菜单项：

在餐厅中，菜单可以包含多个菜单项，而每个菜单项可以是单个菜品或者是一个子菜单。这个例子中，菜单就是复合对象，而菜单项就是单个对象。

4、使用场景总结：

1. 维护和展示部分-整体关系的场景
2. 如树形菜单、文件和文件夹管理从一个整体中能够独立出部分模块或功能的场景。
3. 只要是树形结构，就考虑使用组合模式

角色定义

Component 抽象构件角色:

 定义参加组合对象的共有方法和属性，可以定义一些默认的行为或属性.

Leaf 叶子构件:

叶子对象，其下再也没有其他的分支，也就是遍历的最小单位。

Composite 树枝构件:

树枝对象，它的作用是组合树枝节点和叶子节点形成一个树形结构

需求背景

使用组合模式实现对文件和文件夹的管理

使用组合模式实现对文件和文件夹的管理

代码实现

Component（抽象构件角色）

public abstract class Component {protected String name;public Component(String name) {this.name = name;}public abstract void add(Component c);public abstract void remove(Component c);public abstract void display(int depth);
}

Leaf（叶子构件）

public class File extends Component {public File(String name) {super(name);}public void add(Component c) {System.out.println("不能添加文件到文件");}public void remove(Component c) {System.out.println("不能从文件中删除文件");}public void display(int depth) {for (int i = 0; i < depth; i++) {System.out.print("-");}System.out.println(name);}
}

Composite（树枝构件）

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class Folder extends Component {private List<Component> children;public Folder(String name) {super(name);children = new ArrayList<>();}public void add(Component c) {children.add(c);}public void remove(Component c) {children.remove(c);}public void display(int depth) {for (int i = 0; i < depth; i++) {System.out.print("-");}System.out.println(name);for (Component c : children) {c.display(depth + 2);}}
}

测试案例

public class Test {public static void main(String[] args) {Component root = new Folder("C:");Component folder1 = new Folder("Program Files");Component folder2 = new Folder("Users");Component file1 = new File("readme.txt");Component file2 = new File("program.exe");root.add(folder1);root.add(folder2);folder1.add(file2);folder2.add(file1);root.display(0);}
}

输出结果

C:-Program Files--program.exe-Users--readme.txt

案例总结

1. 组合模式可以很好地管理树形结构，它将复杂的结构分解成了一个个简单的对象，从而使得代码更加简洁和易于维护。
2. 在实现过程中，我们需要定义抽象构件角色、叶子构件和树枝构件，其中叶子构件表示最基本的对象，而树枝构件表示复合对象。
3. 在客户端中，我们可以通过组合叶子和树枝构件来构建复杂的结构，并且可以通过抽象构件角色来实现对所有对象的统一管理。