设计模式（十一）-组合模式（Composite Pattern）——容器与内容的一致性

蔚落 2022-05-31 00:06 84阅读 0赞

组合模式（Composite Pattern）是能够使容器与内容具有一致性，创造出递归结构的模式。

**Entry.java**

package com.test.dp.Composite.Sample;
    
    //抽象类，表示“目录条目”，用来实现File和Directory的一致性
    public abstract class Entry {
        public abstract String getName();                               // 获取名字
        public abstract int getSize();                                  // 获取大小
        public Entry add(Entry entry) throws FileTreatmentException {   // 加入目录条目
            throw new FileTreatmentException();
        }
        public void printList() {                                       // 为一览加上前缀并显示目录条目一览
            printList("");
        }
        protected abstract void printList(String prefix);               // 为一览加上前缀
        public String toString() {                                      // 显示代表类的文字
            return getName() + " (" + getSize() + ")";
        }
    }

**File.java**

package com.test.dp.Composite.Sample;
    
    //文件类，代表“内容”
    public class File extends Entry {
        private String name;
        private int size;
        public File(String name, int size) {
            this.name = name;
            this.size = size;
        }
        public String getName() {
            return name;
        }
        public int getSize() {
            return size;
        }
        protected void printList(String prefix) {
            System.out.println(prefix + "/" + this);
        }
    }

**Directory.java**

package com.test.dp.Composite.Sample;
    
    import java.util.Iterator;
    import java.util.ArrayList;
    
    //文件夹类，代表“目录”
    public class Directory extends Entry {
        private String name;                    // 文件夹的名字
        private ArrayList directory = new ArrayList();      // 文件夹中目录条目的集合
        public Directory(String name) {         // 构造函数
            this.name = name;
        }
        public String getName() {               // 获取名字
            return name;
        }
        public int getSize() {                  // 获取大小
            int size = 0;
            Iterator it = directory.iterator();
            while (it.hasNext()) {
                Entry entry = (Entry)it.next();
                size += entry.getSize();
            }
            return size;
        }
        public Entry add(Entry entry) {         // 增加目录条目
            directory.add(entry);
            return this;
        }
        protected void printList(String prefix) {       // 显示目录条目一览
            System.out.println(prefix + "/" + this);
            Iterator it = directory.iterator();
            while (it.hasNext()) {
                Entry entry = (Entry)it.next();
                entry.printList(prefix + "/" + name);
            }
        }
    }

**FileTreatmentException.java**

package com.test.dp.Composite.Sample;
    
    //表示向文件中增加Entry时发生异常的类
    public class FileTreatmentException extends RuntimeException {
        public FileTreatmentException() {
        }
        public FileTreatmentException(String msg) {
            super(msg);
        }
    }

**Main.java**

package com.test.dp.Composite.Sample;
    
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            try {
                System.out.println("Making root entries...");
                Directory rootdir = new Directory("root");
                Directory bindir = new Directory("bin");
                Directory tmpdir = new Directory("tmp");
                Directory usrdir = new Directory("usr");
                rootdir.add(bindir);
                rootdir.add(tmpdir);
                rootdir.add(usrdir);
                bindir.add(new File("vi", 10000));
                bindir.add(new File("latex", 20000));
                rootdir.printList();
    
                System.out.println("");
                System.out.println("Making user entries...");
                Directory yuki = new Directory("yuki");
                Directory hanako = new Directory("hanako");
                Directory tomura = new Directory("tomura");
                usrdir.add(yuki);
                usrdir.add(hanako);
                usrdir.add(tomura);
                yuki.add(new File("diary.html", 100));
                yuki.add(new File("Composite.java", 200));
                hanako.add(new File("memo.tex", 300));
                tomura.add(new File("game.doc", 400));
                tomura.add(new File("junk.mail", 500));
                rootdir.printList();
            } catch (FileTreatmentException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

**执行结果：**

Making root entries...  
/root (30000)  
/root/bin (30000)  
/root/bin/vi (10000)  
/root/bin/latex (20000)  
/root/tmp (0)  
/root/usr (0)  
  
Making user entries...  
/root (31500)  
/root/bin (30000)  
/root/bin/vi (10000)  
/root/bin/latex (20000)  
/root/tmp (0)  
/root/usr (1500)  
/root/usr/yuki (300)  
/root/usr/yuki/diary.html (100)  
/root/usr/yuki/Composite.java (200)  
/root/usr/hanako (300)  
/root/usr/hanako/memo.tex (300)  
/root/usr/tomura (900)  
/root/usr/tomura/game.doc (400)  
/root/usr/tomura/junk.mail (500)  
**总结：**

**优点：**1、高层模块调用简单。2、节点自由增加。

**缺点：**在使用组合模式时，其叶子和树枝的声明都是实现类，而不是接口，违反了依赖倒置原则。

**使用场景：**部分、整体场景，如树形菜单，文件、文件夹的管理。

**注意事项：**定义时为具体类。