陈斌彬的技术博客

Stay foolish,stay hungry

Java设计模式-组合模式

组合模式(Composite)属于结构性模式,它描述了对象间的组合关系。

对象间常常通过树结构来组织(包含)起来,以实现整体-部分的层次结构。整体上可以看做是一个组合对象。 抛却各种复杂的术语,组合模式的特点是:

对象通过实现(继承)统一的接口(抽象类),调用者对单一对象和组合对象的操作具有一致性。

组合模式很常见,Java的容器类(比如ArrayList)都实现了组合模式。

我们平常操作最多的文件(夹)就是组合模式的最好例子。文件系统是树形层次结构,并且文件和文件夹提供给用户的一些操作是相同的,比如复制。于是,可以通过一个统一的接口将文件和文件夹统一起来,对用户提供一致的操作,屏蔽不同的复制实现过程。我们在复制文件夹的时候,操作系统实现了对文件夹内的所有文件和文件夹的复制,即实现了组合对象的整体复制,而不是一个空的文件夹;这和我们复制单个文件的体验是一致的。这便是组合模式的妙处。

完整的模拟代码如下:

package com.csufox.Composite;  

import java.util.ArrayList;  

interface Node{  
    public void copy(); //定义统一的接口:复制  
}  

class Folder implements Node{  
    private String folderName;  
    private ArrayList nodeList =new ArrayList(); //用于存储文件夹下的文件夹或文件的信息 

    public Folder(String folderName){  
        this.folderName = folderName;  
    }  

    public void add(Node node){ //增加文件或文件夹  
        nodeList.add(node);  
    }  

    public void copy(){  //文件夹复制操作实现递归  
        System.out.println("复制文件夹:" + folderName);  
        for(int i=0;i
            Node node = (Node)nodeList.get(i);  
            node.copy();  
        }  
    }  
}  

class File implements Node{  
    private String fileName;  

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

    public void copy(){  
        System.out.println("复制文件:" + fileName);  
    }  
}  

public class Composite{  
    public static void main(String[] args){  
        Folder document = new Folder("我的资料"); //我的资料文件夹  
        File book = new File("Java编程思想.pdf");  //文档文件  
        Folder music = new Folder("我的音乐");   //我的音乐文件夹  
        File music1 = new File("你是我的眼.mp3");   //音乐文件1  
        File music2 = new File("Without You.mp3");  //音乐文件2  
        //确定树形结构关系  
        document.add(book);  
        document.add(music);  
        music.add(music1);  
        music.add(music2);  

        document.copy(); //复制“我的资料”文件夹,递归地复制了其下所有文件夹和文件。 
    }  
} 

运行结果如下:

复制文件夹:我的资料  
复制文件:Java编程思想.pdf  
复制文件夹:我的音乐  
复制文件:你是我的眼.mp3  
复制文件:Without You.mp3 

由以上的代码和运行结果可知:

通过实现组合模式,用户对文件夹的操作与对普通文件的操作并无差异。用户完全不用关心这是文件夹还是文件,也不用关心文件夹内部的具体结构,就可以完成相关操作。

同样的道理,我们可以表达如下:

通过实现组合模式,调用者对组合对象的操作与对单一对象的操作具有一致性。调用者不用关心这是组合对象还是文件,也不用关心组合对象内部的具体结构,就可以调用相关方法,实现功能。

仔细分析copy()方法的代码,我们会发现,如果从面向过程的角度思考,组合模式通过递归原理实现了树结构(组合对象)的深度优先遍历。