GOF23设计模式之组合模式（composite）

一、组合模式概述

　　将对象组合成树状结构以表示“部分和整体”层次结构，使得客户可以统一的调用叶子对象和容器对象。

　　（1）组合模式的使用场景

　　　　  把部分和整体的关系用树形结构来表示，从而使客户端可以使用统一的方式处理部分对象和整体对象。

　　（2）组合模式核心

　　　　  抽象构件（Component）角色：定义了叶子和容器构件的共同点

　　　　  叶子（Leaf）构件角色：无子节点

　　　　  容器（Composite）构件角色：有容器特征，可以包含子节点

/**
 * 抽象组件
 * @author CL
 *
 */
public interface Component {
    void operation();
}

/**
 * 叶子组件
 * @author CL
 *
 */
interface Leaf extends Component {
}

/**
 * 容器组件
 * @author CL
 *
 */
interface Composite extends Component {
    void add(Component c);
    void remove(Component c);
    Component getChild(int index);
}

二、组合模式工作流程分析

　　（1）组合模式为处理树形结构提供了完美的解决方案，描述了如何将容器和叶子进行递归组合，使得用户在使用时可以一致性的对待容器和叶子。

　　（2）当容器对象的指定方法被调用时，将遍历整个树形结构，寻找也包含这个方法的成员，并调用执行。其中，使用了递归调用的机制对整个结构进行处理。

三、使用组合模式模拟杀毒软件架构设计

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 模拟杀毒软软件架构设计
 * 抽象组件
 * @author CL
 *
 */
public interface AbstractFile {
    /**
     * 杀毒
     */
    void killVirus();
}

/**
 * 对图片文件进行杀毒
 * @author CL
 *
 */
class ImageFile implements AbstractFile {
    private String name;

    public ImageFile(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void killVirus() {
        System.out.println("-->对图像文件""+name+""进行查杀!");
    }
    
}

/**
 * 对文本文件进行杀毒
 * @author CL
 *
 */
class TxtFile implements AbstractFile {
    private String name;

    public TxtFile(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void killVirus() {
        System.out.println("-->对文本文件""+name+""进行查杀!");
    }
    
}

/**
 * 对视频文件进行杀毒
 * @author CL
 *
 */
class VideoFile implements AbstractFile {
    private String name;

    public VideoFile(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void killVirus() {
        System.out.println("-->对视频文件""+name+""进行查杀!");
    }
    
}

/**
 * 容器组件
 * @author CL
 *
 */
class Folder implements AbstractFile {
    private String name;
    //容器：用来存放容器构建下的子节点
    private List<AbstractFile> list;
    
    public Folder() {
        list = new ArrayList<AbstractFile>();
    }
    
    public Folder(String name) {
        this();
        this.name = name;
    }

    public void add(AbstractFile file) {
        list.add(file);
    }
    
    public void remove(AbstractFile file) {
        list.remove(file);
    }
    
    public AbstractFile getChild(int index) {
        return list.get(index);
    }

    @Override
    public void killVirus() {
        System.out.println("-->文件夹""+name+""进行查杀！");
        
        for (AbstractFile file : list) {
            file.killVirus();    //递归
        }
    }
    
}

　　测试：

/**
 * 使用组合模式模拟杀毒软件
 * @author CL
 *
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //1. 将图片和文件加入到文件夹中，对文件夹进行查杀
        Folder f1 = new Folder("我的文档");
        AbstractFile f2, f3, f4, f5;
        
        f2 = new ImageFile("xaau.jpg");
        f3 = new TxtFile("Hello.java");
        f1.add(f2);
        f1.add(f3);
        
        f1.killVirus();
        
        System.out.println("-----------------------------------");
        
        //2.在文件夹中再加入一个文件夹，其中包含两个视频文件
        Folder f11 = new Folder("电影");
        f4 = new VideoFile("宝贝计划.avi");
        f5 = new VideoFile("泰囧.avi");
        f11.add(f4);
        f11.add(f5);
        
        f1.add(f11);
        //对文件夹进行递归查杀
        f1.killVirus();
    }
}

　　控制台输出：

-->文件夹"我的文档"进行查杀！
-->对图像文件"xaau.jpg"进行查杀!
-->对文本文件"Hello.java"进行查杀!
-----------------------------------
-->文件夹"我的文档"进行查杀！
-->对图像文件"xaau.jpg"进行查杀!
-->对文本文件"Hello.java"进行查杀!
-->文件夹"电影"进行查杀！
-->对视频文件"宝贝计划.avi"进行查杀!
-->对视频文件"泰囧.avi"进行查杀!

四、组合模式常用开发应用场景

　　（1）操作系统的资源管理器；

　　（2）GUI的容器层次图；

　　（3）XML文件解析；

　　（4）OA系统中，组织结构的处理；

　　（5）Junit单元测试框架

　　　　  底层设计就是典型的组合模式，TestCase（叶子）、TestUnite（容器）、Test（抽象）

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