组合模式 | 易学教程

场景引入：树形结构在软件中随处可见，例如操作系统中的目录结构、应用软件中的菜单、办公系统中的公司组织结构等等，如何运用面向对象的方式来处理这种树形结构是组合模式需要解决的问题，组合模式通过一种巧妙的设计方案使得用户可以一致性地处理整个树形结构或者树形结构的一部分，它描述了如何将容器对象和叶子对象进行递归组合，使得用户在使用时无须对其进行区分，可以一致地对待容器对象和叶子对象，这就是组成模式的模式动机

定义：组合多个对象形成树形结构以表示具有部分-整体关系的层次结构。组合模型让客户端可以统一对待单个对象和组合对象

由上图可知，组合模式包含以下3个角色

（1）Component（抽象构件）：它可以是接口或抽象类，为叶子构件和容器构件对象声明接口，在该角色中可以包含所有子类共有行为的声明和实现。

（2）Leaf（叶子构件）：它在组合结构中表示叶子节点对象，它实现了在抽象构件中定义的行为

（3）Composite（容器构件）：它在组合结构中表示容器节点对象，容器节点包含子节点，其子节点可以是容器或叶子节点

组合模式应用实例

1. 实例说明

某软件公司欲开发一个杀毒(AntiVirus)软件，该软件既可以对某个文件夹(Folder)杀毒，也可以对某个指定的文件(File)进行杀毒。该杀毒软件还可以根据各类文件的特点，为不同类型的文件提供不同的杀毒方式，例如图像文件(ImageFile)和文本文件(TextFile)的杀毒方式就有所差异。现需要提供该杀毒软件的整体框架设计方案。

2. 实例类图

3. 示例代码

1 package designpatterns.composite;
2 
3 public abstract class AbstractFile {
4     public abstract void add(AbstractFile file);
5     public abstract void remove(AbstractFile file);
6     public abstract AbstractFile getChild(int i);
7     public abstract void killVirus();
8 }

 1 package designpatterns.composite;
 2 
 3 public class ImageFile extends AbstractFile {
 4     private String name;
 5 
 6     public ImageFile(String name) {
 7         super();
 8         this.name = name;
 9     }
10 
11     @Override
12     public void add(AbstractFile file) {
13         System.out.println("对不起，不支持该方法！");
14     }
15 
16     @Override
17     public void remove(AbstractFile file) {
18         System.out.println("对不起，不支持该方法！");
19 
20     }
21 
22     @Override
23     public AbstractFile getChild(int i) {
24         System.out.println("对不起，不支持该方法！");
25         return null;
26     }
27 
28     @Override
29     public void killVirus() {
30         System.out.println("----对图像文件'" + name + "'进行杀毒");
31     }
32 }

 1 package designpatterns.composite;
 2 
 3 public class TextFile extends AbstractFile {
 4     private String name;
 5     
 6     public TextFile(String name) {
 7         super();
 8         this.name = name;
 9     }
10 
11     @Override
12     public void add(AbstractFile file) {
13         System.out.println("对不起，不支持该方法！");
14     }
15 
16     @Override
17     public void remove(AbstractFile file) {
18         System.out.println("对不起，不支持该方法！");
19     }
20 
21     @Override
22     public AbstractFile getChild(int i) {
23         System.out.println("对不起，不支持该方法！");
24         return null;
25     }
26 
27     @Override
28     public void killVirus() {
29         System.out.println("----对文本文件'" + name + "'进行杀毒");
30     }
31 
32 }

 1 package designpatterns.composite;
 2 
 3 public class VideoFile extends AbstractFile {
 4     private String name;
 5 
 6     public VideoFile(String name) {
 7         super();
 8         this.name = name;
 9     }
10 
11     @Override
12     public void add(AbstractFile file) {
13         System.out.println("对不起，不支持该方法！");
14     }
15 
16     @Override
17     public void remove(AbstractFile file) {
18         System.out.println("对不起，不支持该方法！");
19     }
20 
21     @Override
22     public AbstractFile getChild(int i) {
23         System.out.println("对不起，不支持该方法！");
24         return null;
25     }
26 
27     @Override
28     public void killVirus() {
29         System.out.println("----对视频文件'" + name + "'进行杀毒");
30     }
31 
32 }

 1 package designpatterns.composite;
 2 
 3 import java.util.ArrayList;
 4 
 5 public class Folder extends AbstractFile {
 6     //定义集合fileList，用于存储AbstractFile类型的成员
 7     private ArrayList<AbstractFile> fileList = new ArrayList<AbstractFile>();
 8     private String name;
 9     
10     public Folder(String name) {
11         super();
12         this.name = name;
13     }
14 
15     @Override
16     public void add(AbstractFile file) {
17         fileList.add(file);
18     }
19 
20     @Override
21     public void remove(AbstractFile file) {
22         fileList.remove(file);
23     }
24 
25     @Override
26     public AbstractFile getChild(int i) {
27         return fileList.get(i);
28     }
29 
30     @Override
31     public void killVirus() {
32         System.out.println("****对文件夹'" + name +"'进行杀毒");
33         
34         //递归调用成员构件的killVirus()方法
35         for(Object obj : fileList){
36             ((AbstractFile)obj).killVirus();
37         }
38     }
39 }

 1 package designpatterns.composite;
 2 
 3 public class Client {
 4 
 5     public static void main(String[] args) {
 6         //针对抽象构件编程
 7         AbstractFile file1,file2,file3,file4,file5,folder1,folder2,folder3,folder4;
 8         
 9         folder1 = new Folder("Sunny的资料");
10         folder2 = new Folder("图像文件");
11         folder3 = new Folder("文本文件");
12         folder4 = new Folder("图像文件");
13         
14         file1 = new ImageFile("小龙女.jpg");
15         file2 = new ImageFile("黄蓉.jpg");
16         file3 = new TextFile("九阴真经.txt");
17         file4 = new TextFile("御女真经.doc");
18         file5 = new VideoFile("神雕侠侣.mp4");
19         
20         folder2.add(file1);
21         folder2.add(file2);
22         folder3.add(file3);
23         folder3.add(file4);
24         folder4.add(file5);
25         
26         folder1.add(folder2);
27         folder1.add(folder3);
28         folder1.add(folder4);
29         
30         //从“Sunny的资料”节点开始进行杀毒
31         folder1.killVirus();
32     }
33 }

4. 结果及分析