组合模式: 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.
解析
组合模式描述了如何将容器和叶子节点进行递归组合, 使用户在使用时可一致的对待容器和叶子, 为处理树形结构提供了完美的解决方案.
当容器对象的指定方法被调用时, 将遍历整个树形结构, 并执行调用. 整个过程递归处理.
(图片来源: 设计模式: 可复用面向对象软件的基础)
模式实现
案例: 杀毒软件
使对文件(Image/Text/Video/…)杀毒与对文件夹(Folder)的杀毒暴露统一接口.
Component
为组合模式中的对象声明接口, 在适当情况下, 实现所有类共有接口的默认行为.
声明一个接口用于访问和管理Component子组件.
/**
* @author jifang
* @since 16/8/24 上午10:19.
*/
public abstract class AbstractFileComponent {
protected String name;
protected AbstractFileComponent(String name) {
this.name = name;
}
protected void printDepth(int depth) {
for (int i = 0; i < depth; ++i) {
System.out.print('-');
}
}
protected abstract void add(AbstractFileComponent component);
protected abstract void remove(AbstractFileComponent component);
protected abstract void killVirus(int depth);
}
Leaf
叶子对象: 定义没有有分支节点的行为:
class ImageFileLeaf extends AbstractFileComponent {
public ImageFileLeaf(String name) {
super(name);
}
@Override
public void add(AbstractFileComponent component) {
throw new NotImplementedException(this.getClass() + " not implemented this method");
}
@Override
public void remove(AbstractFileComponent component) {
throw new NotImplementedException(this.getClass() + " not implemented this method");
}
@Override
public void killVirus(int depth) {
printDepth(depth);
System.out.println("图片文件 [" + name + "]杀毒");
}
}
class TextFileLeaf extends AbstractFileComponent {
public TextFileLeaf(String name) {
super(name);
}
@Override
public void add(AbstractFileComponent component) {
throw new NotImplementedException(this.getClass() + " not implemented this method");
}
@Override
public void remove(AbstractFileComponent component) {
throw new NotImplementedException(this.getClass() + " not implemented this method");
}
@Override
public void killVirus(int depth) {
printDepth(depth);
System.out.println("文本文件 [" + name + "]杀毒");
}
}
class VideoFileLeaf extends AbstractFileComponent {
public VideoFileLeaf(String name) {
super(name);
}
@Override
public void add(AbstractFileComponent component) {
throw new NotImplementedException(this.getClass() + " not implemented this method");
}
@Override
public void remove(AbstractFileComponent component) {
throw new NotImplementedException(this.getClass() + " not implemented this method");
}
@Override
public void killVirus(int depth) {
printDepth(depth);
System.out.println("视频文件 [" + name + "]杀毒");
}
}
Composite
容器对象: 定义有分支节点的行为, 用来存储子部件, 实现与子部件有关的操作:
public class FolderFileComposite extends AbstractFileComponent {
private List<AbstractFileComponent> components = new LinkedList<>();
public FolderFileComposite(String name) {
super(name);
}
@Override
public void add(AbstractFileComponent component) {
components.add(component);
}
@Override
public void remove(AbstractFileComponent component) {
components.remove(component);
}
@Override
public void killVirus(int depth) {
printDepth(depth);
System.out.println("目录 [" + name + "]杀毒");
for (AbstractFileComponent component : components) {
component.killVirus(depth + 2);
}
}
}
Client
public class Client {
@Test
public void client() {
ImageFileLeaf image = new ImageFileLeaf("九寨沟.jpg");
VideoFileLeaf video = new VideoFileLeaf("龙门飞甲.rmvb");
TextFileLeaf text = new TextFileLeaf("解忧杂货店.txt");
FolderFileComposite home = new FolderFileComposite("/home");
home.add(image);
home.add(video);
home.add(text);
FolderFileComposite root = new FolderFileComposite("/");
root.add(home);
root.add(new TextFileLeaf("/authorized_keys"));
root.add(new FolderFileComposite("/etc"));
root.killVirus(0);
}
}
上面的实现方式是透明方式: 直接在Component中声明add()/remove(). 这样做的好处是叶节点和枝节点对于外界没有任何区别, 他们具有完全一致的行为接口. 但问题是对叶节点实现add()/remove()没有任何意义. 所以还有另一种实现方式安全方式, 也就是在Component中不去声明add()/remove(), 而是在Composite声明所有用来管理子类对象的方法, 不过由于不够透明, 所以叶节点与枝节点将不具有相同接口, 客户端调用需要作出相应判断, 带来了不便, 关于该问题的详细信息可参考: 组合模式（Composite）的安全模式与透明模式.
小结
组合模式定义了基本对象和组合对象的类层次结构, 基本对象可以被组合成更复杂的组合对象, 而这个组合对象又可以被组合, 这样不断地递归下去, 这样在客户代码中任何用到基本对象的地方都可以使用组合对象.
用户不用关心到底是处理一个叶节点还是处理一个枝节点, 也用不着为定义组合而写一些选择判断语句.
总的来说: 组合模式让用户可以一致地使用组合结构和单个对象.
场景
当需求中是体现部分与整体层次的结构时, 以及希望用户可以忽略组合对象与单个对象的不同, 统一地使用组合中的所有对象时, 就应该考虑使用组合模式了:
操作系统资源管理器
GUI容器视图
XML文件解析
OA系统中组织机构处理
Junit单元测试框架
TestCase(叶子)、TestUnite(容器)、Test接口(抽象)
