Java的组合模式

本文深入探讨了组合模式的概念,通过文件和文件夹的例子展示了其在树形结构中的应用。讲解了如何通过递归组合叶子对象和容器对象形成复杂结构,同时保持控制简单。分析了组合模式的优缺点及适用场景。

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1.组合模式就是一个对象中包含了其它的对象,组合多个对象形成了树形结构;其实就像我们电脑中的文件管理系统;文件夹中可以放入文件和子文件夹;子文件夹也可以再放文件和子文件夹;其实这样的设计模式在Android中的view和viewgroup也使用。

2.结构图:

3.我们就来据文件和文件夹的例子吧

3.1定义一个文件接口,可以是抽象类或接口

public interface File {
    void addFile(File file);
    void removeFile(File file);
    File getFile(int i);
    void operation();
}

这里定义了增删查以及具体操作的方法;

3.2定义一个文件夹来实现这个接口

public class Folder implements File {

    private List<File> fileList = new ArrayList<>();

    @Override
    public void addFile(File file) {
        fileList.add(file);
        System.out.println("向文件夹中加入一个文件");
    }

    @Override
    public void removeFile(File file) {
        fileList.remove(file);
        System.out.println("从文件夹中删除一个文件");
    }

    @Override
    public File getFile(int i) {
        System.out.println("从文件夹中获取一个文件");
        return fileList.get(i);
    }

    @Override
    public void operation() {
        for (File file : fileList){
            file.operation();
        }
    }
}

文件夹中维护了一个存放文件的list;并且具体操作方法会遍历文件夹内的所有文件进行具体的操作;

3.3定义一个具体的文本文件也来实现文件接口

public class TextFile implements File {
    @Override
    public void addFile(File file) {
        System.out.println("文本文件不能添加文件");
    }

    @Override
    public void removeFile(File file) {
        System.out.println("文本文件不能移除文件");
    }

    @Override
    public File getFile(int i) {
        System.out.println("文本文件不能获取文件");
        return null;
    }

    @Override
    public void operation() {
        System.out.println("向文本文件中写入一些文字");
    }
}

但它没有那些增删查的功能,所以什么也不做;它只有一个具体的操作方法来写文件;

3.4同样的添加一个视频文件

public class VideoFile implements File {
    @Override
    public void addFile(File file) {
        System.out.println("视频文件不能添加文件");
    }

    @Override
    public void removeFile(File file) {
        System.out.println("视频文件不能移除文件");
    }

    @Override
    public File getFile(int i) {
        System.out.println("视频文件不能获取文件");
        return null;
    }

    @Override
    public void operation() {
        System.out.println("向视频文件中写入一些视频");
    }
}

3.4.看一下怎么调用

public static void main(String[] args) {
        File folder = new Folder();

        File textFile = new TextFile();
        folder.addFile(textFile);

        File subFolder = new Folder();
        File videoFile = new VideoFile();
        subFolder.addFile(videoFile);
        folder.addFile(subFolder);

        folder.operation();
    }

可以看到我先创建一个文件夹,里面包含一个子文件夹和一个文本文件;而子文件夹中有一个视频文件;

打印结果:

调用具体操作方法时,文本文件和视频文件的操作都执行了。

4.优缺点

优点:

1.可以清楚地定义分层次的复杂类型,表示对象的全部层次或者部分层次  ,它让客户端忽略了层次的差异,方便对整个层次经行控制。

2.客户端可以一致的使用一个组合模式或对单个对象,不必关心处理的是单个对象还是整个组合结构,简化了客户端的代码。

3.在组合模式中增加新的容器构件和叶子构件都很方便,无需对现有类库进行任何修改,符合开闭原则。

4.为树形结构的面向对象实现提供了一种灵活的解决方案,通过叶子对象和容器对象的递归组合可以形成复杂的树形结构,但对树形结构的控制却很简单。

缺点:在增加新的构件时就比较难咯。而且难以限定,有时候希望在一个容器种能有某些特定的对象,例如在某个文件夹只能有image或者gif等。这个就比较难以实现。

5.适用场景

1.在具有整体和部分的层次结构中希望通过一种忽略整体与个体之间差异的,客户端一致对待的情况。

2.在一个使用面向对象语言开发的系统中需要处理一个树形结构的。

3.在一个系统中能分离出叶子和容器的,而且他们的类型还固定不变,需要增加一些新的类型

参考:https://blog.youkuaiyun.com/qq_40709468/article/details/81990084

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