Java模式 - Composite(组合模式)

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[http://www.impeng.org/composite.html]

Java与设计模式-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。