分析Java設計模式之組合模式
我們對于這個圖片肯定會非常熟悉，這兩幅圖片我們都可以看做是一個文件結構，對于這樣的結構我們稱之為樹形結構。在數據結構中我們了解到可以通過調用某個方法來遍歷整個樹，當我們找到某個葉子節點后，就可以對葉子節點進行相關的操作。我們可以將這顆樹理解成一個大的容器，容器里面包含很多的成員對象，這些成員對象即可是容器對象也可以是葉子對象。但是由于容器對象和葉子對象在功能上面的區別，使得我們在使用的過程中必須要區分容器對象和葉子對象，但是這樣就會給客戶帶來不必要的麻煩，作為客戶而已，它始終希望能夠一致的對待容器對象和葉子對象。這就是組合模式的設計動機：組合模式定義了如何將容器對象和葉子對象進行遞歸組合，使得客戶在使用的過程中無須進行區分，可以對他們進行一致的處理。
二、 模式定義組合模式組合多個對象形成樹形結構以表示“整體-部分”的結構層次。
組合模式對單個對象(葉子對象)和組合對象(組合對象)具有一致性，它將對象組織到樹結構中，可以用來描述整體與部分的關系。同時它也模糊了簡單元素(葉子對象)和復雜元素(容器對象)的概念，使得客戶能夠像處理簡單元素一樣來處理復雜元素，從而使客戶程序能夠與復雜元素的內部結構解耦。
上面的圖展示了計算機的文件系統，文件系統由文件和目錄組成，目錄下面也可以包含文件或者目錄，計算機的文件系統是用遞歸結構來進行組織的，對于這樣的數據結構是非常適用使用組合模式的。
在使用組合模式中需要注意一點也是組合模式最關鍵的地方：葉子對象和組合對象實現相同的接口。這就是組合模式能夠將葉子節點和對象節點進行一致處理的原因。
三、 模式結構
組合模式主要包含如下幾個角色：
1.Component ：組合中的對象聲明接口，在適當的情況下，實現所有類共有接口的默認行為。聲明一個接口用于訪問和管理Component子部件。
2.Leaf：葉子對象。葉子結點沒有子結點。
3.Composite：容器對象，定義有枝節點行為，用來存儲子部件，在Component接口中實現與子部件有關操作，如增加(add)和刪除(remove)等。
從模式結構中我們看出了葉子節點和容器對象都實現Component接口，這也是能夠將葉子對象和容器對象一致對待的關鍵所在。
四、 模式實現在文件系統中，可能存在很多種格式的文件，如果圖片，文本文件、視頻文件等等，這些不同的格式文件的瀏覽方式都不同，同時對文件夾的瀏覽就是對文件夾中文件的瀏覽，但是對于客戶而言都是瀏覽文件，兩者之間不存在什么差別，現在只用組合模式來模擬瀏覽文件。UML結構圖：
首先是文件類：File.java
public abstract class File { String name;public File(String name){this.name = name; }public String getName() {return name; } public void setName(String name) {this.name = name; } public abstract void display();}
然后是文件夾類：Folder.java，該類包含對文件的增加、刪除和瀏覽三個方法
public class Folder extends File{ private List<File> files;public Folder(String name){super(name);files = new ArrayList<File>(); }/** * 瀏覽文件夾中的文件 */ public void display() {for(File file : files){ file.display();} }/** * @desc 向文件夾中添加文件 * @param file * @return void */ public void add(File file){files.add(file); }/** * @desc 從文件夾中刪除文件 * @param file * @return void */ public void remove(File file){files.remove(file); }}
然后是三個文件類：TextFile.java、ImageFile.java、VideoFile.java
TextFile.java
public class TextFile extends File{ public TextFile(String name) {super(name); } public void display() {System.out.println('這是文本文件，文件名：' + super.getName()); } }
ImageFile.java
public class ImagerFile extends File{ public ImagerFile(String name) {super(name); } public void display() {System.out.println('這是圖像文件，文件名：' + super.getName()); }}
VideoFile.java
public class VideoFile extends File{ public VideoFile(String name) {super(name); } public void display() {System.out.println('這是影像文件，文件名：' + super.getName()); }}
最后是客戶端
public class Client { public static void main(String[] args) {/** * 我們先建立一個這樣的文件系統 * 總文件 * * a.txt b.jpg c文件夾 * c_1.text c_1.rmvb c_1.jpg * */ //總文件夾Folder zwjj = new Folder('總文件夾');//向總文件夾中放入三個文件：1.txt、2.jpg、1文件夾TextFile aText= new TextFile('a.txt');ImagerFile bImager = new ImagerFile('b.jpg');Folder cFolder = new Folder('C文件夾');zwjj.add(aText);zwjj.add(bImager);zwjj.add(cFolder);//向C文件夾中添加文件：c_1.txt、c_1.rmvb、c_1.jpg TextFile cText = new TextFile('c_1.txt');ImagerFile cImage = new ImagerFile('c_1.jpg');VideoFile cVideo = new VideoFile('c_1.rmvb');cFolder.add(cText);cFolder.add(cImage);cFolder.add(cVideo);//遍歷C文件夾cFolder.display();//將c_1.txt刪除cFolder.remove(cText);System.out.println('-----------------------');cFolder.display(); }}
運行結果
1、可以清楚地定義分層次的復雜對象，表示對象的全部或部分層次，使得增加新構件也更容易。
2、客戶端調用簡單，客戶端可以一致的使用組合結構或其中單個對象。
3、定義了包含葉子對象和容器對象的類層次結構，葉子對象可以被組合成更復雜的容器對象，而這個容器對象又可以被組合，這樣不斷遞歸下去，可以形成復雜的樹形結構。
4、更容易在組合體內加入對象構件，客戶端不必因為加入了新的對象構件而更改原有代碼。
5.2、缺點1、使設計變得更加抽象，對象的業務規則如果很復雜，則實現組合模式具有很大挑戰性，而且不是所有的方法都與葉子對象子類都有關聯
六、 模式適用場景1、需要表示一個對象整體或部分層次，在具有整體和部分的層次結構中，希望通過一種方式忽略整體與部分的差異，可以一致地對待它們。
2、讓客戶能夠忽略不同對象層次的變化，客戶端可以針對抽象構件編程，無須關心對象層次結構的細節。
七、 模式總結1、 組合模式用于將多個對象組合成樹形結構以表示“整體-部分”的結構層次。組合模式對單個對象（葉子對象）和組合對象（容器對象）的使用具有一致性。
2、 組合對象的關鍵在于它定義了一個抽象構建類，它既可表示葉子對象，也可表示容器對象，客戶僅僅需要針對這個抽象構建進行編程，無須知道他是葉子對象還是容器對象，都是一致對待。
3、 組合模式雖然能夠非常好地處理層次結構，也使得客戶端程序變得簡單，但是它也使得設計變得更加抽象，而且也很難對容器中的構件類型進行限制，這會導致在增加新的構件時會產生一些問題。
以上就是分析Java設計模式之組合模式的詳細內容，更多關于Java 設計模式 組合模式的資料請關注好吧啦網其它相關文章！
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