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设计模式-结构型模式-组合模式

news 来源：原创 2025/6/9 3:24:09

概述

组合模式 : Composite Pattern : 是一种结构型设计模式。
**它允许你将对象组合成树形结构来表示“部分-整体”的层次结构。**

核心思想：
让单个对象 和 组合对象 实现相同的接口，这样就可以在不区分是单个对象还是组合对象的情况下，以相同的方式处理它们。
这极大地简化了客户端代码，并且能够构建出复杂的层次结构。

使用场景：
实际上，当需要用到树形结构的时候，就可以使用此模式。
例如：文件的目录结构，有文件夹和文件两个类型，文件夹包含文件列表，这就可以是一个树形的结构。

核心组件

Component（组件）：这是组合中的抽象基类或接口，声明了所有共有方法，包括操作自身的方法以及操作子部件的方法。
Leaf（叶子节点）： 表示没有子部件的组件。Leaf 类实现了 Component 中定义的所有操作，通常情况下 Leaf 不会实现任何操作子部件的方法，因为它没有子部件。
Composite（组合）： 代表包含子部件的组件。Composite 类不仅实现了 Component 中定义的操作，还维护了一个子部件的列表，并实现了相关的管理子部件的方法，如添加、删除或访问子部件等。

案例

案例描述

文件系统中，有文件夹和文件两种类型。
文件夹中包含文件，有添加、删除、展示文件列表的功能，这就是一个【Composite 组合对象】；
文件就是一个叶子节点【Leaf节点】。

类图

在这里插入图片描述

案例代码

接口

public interface FileSystemComponent {

    // 添加节点，仅 文件夹有具体实现
    void add(FileSystemComponent component);
    // 删除节点，仅 文件夹有具体实现
    void remove(FileSystemComponent component);
    // 显示节点，
    void display();
}

文件类

public class FileLeaf implements FileSystemComponent {

    private String name;
    
    // 常规的 构造方法、getter、setter，不再赘述

    @Override
    public void add(FileSystemComponent component) {
        System.out.println("文件节点，不支持添加下一个节点！");
    }

    @Override
    public void remove(FileSystemComponent component) {
        System.out.println("文件节点，不支持移除对应的节点！");
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("文件 ： "+ name);
    }
}

文件夹类

public class FloderComposite implements FileSystemComponent{

    private String name;
	
	// 这个就是自包含的类型
    private List<FileSystemComponent> fileList;
   // 常规的 构造方法、getter、setter，不再赘述

    @Override
    public void add(FileSystemComponent component) {
        if (fileList == null || fileList.isEmpty()){
            fileList = new ArrayList<>();
        }

        fileList.add(component);
        System.out.println("文件夹 "+name+" 添加文件成功！\n");
    }

    @Override
    public void remove(FileSystemComponent component) {
        if (fileList != null && !fileList.isEmpty()){
            fileList.remove(component);
        }
        System.out.println("文件夹 "+name+" 移除文件成功！\n");
    }

    @Override
    public void display() {
        // todo 实际上，此处是个递归操作
        System.out.println("文件夹 "+name+" 展示 begin-----");
        if (fileList != null && !fileList.isEmpty()){
            for (FileSystemComponent fileSystemComponent : fileList) {
                fileSystemComponent.display();
            }
        }
        System.out.println("文件夹 "+name+" 展示 end----- \n");
    }
}

使用案例

public class CompositeTest {

    /**
     * 目录结构如下
     * ｜ -- root
     *      | -- floder1
     *          | -- file1
     *      | -- floder2
     *          | -- file2
     */

    public static void main(String[] args) {
        // 创建两个文件对象
        FileLeaf file1 = new FileLeaf("file1");
        FileLeaf file2 = new FileLeaf("file2");
        // 创建两个文件夹对象
        FloderComposite floder1 = new FloderComposite("floder1");
        FloderComposite floder2 = new FloderComposite("floder2");
        // 创建一个根目录文件夹对象
        FloderComposite root = new FloderComposite("root");
        // 将文件/文件夹 对象添加到 根目录对象中
        floder1.add(file1);
        floder2.add(file2);
        root.add(floder1);
        root.add(floder2);
        // 展示一下文件夹中的内容
        root.display();
    }
}

运行结果：

文件夹 floder1 添加文件成功！

文件夹 floder2 添加文件成功！

文件夹 root 添加文件成功！

文件夹 root 添加文件成功！

文件夹 root 展示 begin-----
文件夹 floder1 展示 begin-----
文件 ： file1
文件夹 floder1 展示 end----- 

文件夹 floder2 展示 begin-----
文件 ： file2
文件夹 floder2 展示 end----- 

文件夹 root 展示 end-----