組合模式
咱們對於這個圖片確定會很是熟悉，這兩幅圖片咱們均可以看作是一個文件結構，對於這樣的結構咱們稱之爲樹形結構。在數據結構中咱們瞭解到能夠經過調用某個方法來遍歷整個樹，當咱們找到某個葉子節點後，就能夠對葉子節點進行相關的操做。咱們能夠將這顆樹理解成一個大的容器，容器裏面包含不少的成員對象，這些成員對象便可是容器對象也能夠是葉子對象。可是因爲容器對象和葉子對象在功能上面的區別，使得咱們在使用的過程當中必需要區分容器對象和葉子對象，可是這樣就會給客戶帶來沒必要要的麻煩，做爲客戶而已，它始終但願可以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：組合模式定義瞭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當中無須進行區分，能夠對他們進行一致的處理。java
1、 模式定義
組合模式組合多個對象造成樹形結構以表示「總體-部分」的結構層次。編程
組合模式對單個對象(葉子對象)和組合對象(組合對象)具備一致性，它將對象組織到樹結構中，能夠用來描述總體與部分的關係。同時它也模糊了簡單元素(葉子對象)和複雜元素(容器對象)的概念，使得客戶可以像處理簡單元素同樣來處理複雜元素，從而使客戶程序可以與複雜元素的內部結構解耦。數據結構
上面的圖展現了計算機的文件系統，文件系統由文件和目錄組成，目錄下面也能夠包含文件或者目錄，計算機的文件系統是用遞歸結構來進行組織的，對於這樣的數據結構是很是適用使用組合模式的。ide
在使用組合模式中須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。這就是組合模式可以將葉子節點和對象節點進行一致處理的緣由。this
2、 模式結構
組合模式主要包含以下幾個角色：spa
1.Component ：組合中的對象聲明接口，在適當的狀況下，實現全部類共有接口的默認行爲。聲明一個接口用於訪問和管理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，定義有枝節點行爲，用來存儲子部件，在Component接口中實現與子部件有關操做，如增長(add)和刪除(remove)等。.net
從模式結構中咱們看出了葉子節點和容器對象都實現Component接口，這也是可以將葉子對象和容器對象一致對待的關鍵所在。設計
3、 模式實現
在文件系統中，可能存在不少種格式的文件，若是圖片，文本文件、視頻文件等等，這些不一樣的格式文件的瀏覽方式都不一樣，同時對文件夾的瀏覽就是對文件夾中文件的瀏覽，可是對於客戶而言都是瀏覽文件，二者之間不存在什麼差異，如今只用組合模式來模擬瀏覽文件。UML結構圖：orm
首先是文件類：File.java視頻
[java] view plaincopyprint?
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();
}
而後是文件夾類：Folder.java，該類包含對文件的增長、刪除和瀏覽三個方法
[java] view plaincopyprint?
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);
}
}
而後是三個文件類：TextFile.java、ImageFile.java、VideoFile.java
TextFile.java
[java] view plaincopyprint?
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
[java] view plaincopyprint?
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
[java] view plaincopyprint?
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());
}
}
最後是客戶端
[java] view plaincopyprint?
public class Client {
public static void main(String[] args) {
/**
* 咱們先創建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
4、 模式優缺點
優勢
一、能夠清楚地定義分層次的複雜對象，表示對象的所有或部分層次，使得增長新構件也更容易。
二、客戶端調用簡單，客戶端能夠一致的使用組合結構或其中單個對象。
三、定義了包含葉子對象和容器對象的類層次結構，葉子對象能夠被組合成更復雜的容器對象，而這個容器對象又能夠被組合，這樣不斷遞歸下去，能夠造成複雜的樹形結構。
四、更容易在組合體內加入對象構件，客戶端沒必要由於加入了新的對象構件而更改原有代碼。
缺點
一、使設計變得更加抽象，對象的業務規則若是很複雜，則實現組合模式具備很大挑戰性，並且不是全部的方法都與葉子對象子類都有關聯
5、 模式適用場景
一、須要表示一個對象總體或部分層次，在具備總體和部分的層次結構中，但願經過一種方式忽略總體與部分的差別，能夠一致地對待它們。
二、讓客戶可以忽略不一樣對象層次的變化，客戶端能夠針對抽象構件編程，無須關心對象層次結構的細節。
6、 模式總結
一、 組合模式用於將多個對象組合成樹形結構以表示「總體-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）的使用具備一致性。
二、 組合對象的關鍵在於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，客戶僅僅須要針對這個抽象構建進行編程，無須知道他是葉子對象仍是容器對象，都是一致對待。
三、 組合模式雖然可以很是好地處理層次結構，也使得客戶端程序變得簡單，可是它也使得設計變得更加抽象，並且也很難對容器中的構件類型進行限制，這會致使在增長新的構件時會產生一些問題。
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每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。