“组合多个对象形成树形结构”
前言
在桥接模式之后，对象结构型模式仍未结束，这一篇将给大家介绍组合模式。
组合模式把一组相似对象当作一个单一对象，依据树形结构组合对象，用来表示部分以及整体层次。
正文
组合模式包含以下角色：
抽象构件（Component）
可以是接口或抽象类，为叶子构件与容器构件对象声明接口，可以包含所有的子类共有行为的声明与实现。同时定义了访问及管理子构件的方法。
叶子构件（Leaf）
表示叶子节点对象，实现了在抽象构件中定义的行为。
容器构件（Composite）
表示容器节点对象，包含子节点，既实现在抽象构件中定义的行为，也实现了访问及管理子构件的方法。
客户类（Client）
通过抽象构件接口访问和控制组合构件中的对象。
组合模式的优缺点
优点
- 客户端调用简单，可以一致的使用组合结构或单个对象。
- 清楚定义分层次的复杂对象，表示对象的全部或部分层次，使得增加新构件更容易。
- 更容易在组合体内加入对象构件，客户端不必因为加入了新的对象构件而更改原有代码。
- 定义了包含叶子对象和容器对象的类层次结构，叶子对象可以被组合成更复杂的容器对象，而这个容器对象又可以被组合，不断递归，形成复杂的树形结构。
缺点
- 使设计更抽象，如果对象业务规则很复杂，则实现组合模式具有挑战性，且不是所有方法都与叶子对象子类有关联。
模式适用环境
- 让客户能够忽略不同对象层次的变化，可以针对抽象构件编程，无须关心对象层次结构的细节。
- 需要表示对象整体或部分层次，在具有整体和部分的层次结构中，希望忽略整体与部分的差异，可以一致对待。
也给组合模式分个栗子
使用组合模式设计一个杀毒(AntiVirus)软件的框架，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。文件的种类包括图像文件(ImageFile)、视频文件（VideoFile）和文本文件(TextFile)。
首先是分类：
- 抽象构件类AbstractFile
- 叶子构建类ImageFile、VideoFile、TextFile
- 容器类Folder
- 客户类Client
详细代码
import java.util.ArrayList;
//抽象构件类
abstract class AbstractFile {
public abstract void add(AbstractFile element);
public abstract void remove(AbstractFile element);
public abstract void killVirus();
}
// 叶子构建类
class ImageFile extends AbstractFile {
private String fileName;
public ImageFile(String fileName) {
this.fileName = fileName;
}
public void add(AbstractFile element) {
System.out.println("该类无法实现Add操作");
}
public void remove(AbstractFile element) {
System.out.println("该类无法实现Remove操作");
}
public void killVirus() {
System.out.println("对图像文件‘" + fileName + "’进行消毒");
}
}
class VideoFile extends AbstractFile {
private String fileName;
public VideoFile(String fileName) {
this.fileName = fileName;
}
public void add(AbstractFile element) {
System.out.println("该类无法实现Add操作");
}
public void remove(AbstractFile element) {
System.out.println("该类无法实现Remove操作");
}
public void killVirus() {
System.out.println("对视频文件‘" + fileName + "’进行消毒");
}
}
class TextFile extends AbstractFile {
private String fileName;
public TextFile(String fileName) {
this.fileName = fileName;
}
public void add(AbstractFile element) {
System.out.println("该类无法实现Add操作");
}
public void remove(AbstractFile element) {
System.out.println("该类无法实现Remove操作");
}
public void killVirus() {
System.out.println("对文本文件‘" + fileName + "’进行消毒");
}
}
// 容器类
class Folder extends AbstractFile {
private ArrayList fileList = new ArrayList<>();
private String fileName;
public Folder(String fileName) {
this.fileName = fileName;
}
public void add(AbstractFile file) {
fileList.add(file);
}
public void remove(AbstractFile file) {
fileList.remove(file);
}
public void killVirus() {
System.out.println("对文件夹‘" + fileName + "’进行消毒");
for(Object object : fileList) {
((AbstractFile)object ).killVirus();
}
}
}
// 客户端测试类
public class Client {
public static void main(String args[]) {
AbstractFile file1, file2, file3, file4, folder1, folder2;
folder1 = new Folder("视频文件");
folder2 = new Folder("其他文件");
file1 = new VideoFile("笑傲江湖.rmvb");
file2 = new VideoFile("射雕英雄传.avi");
file3 = new TextFile("九阳神功.txt");
file4 = new ImageFile("美女.jpg");
folder1.add(file1);
folder1.add(file2);
folder2.add(file3);
folder2.add(file4);
folder2.remove(file4);
folder1.killVirus();
folder2.killVirus();
}
}
组合模式的扩展
透明组合模式
透明组合模式中，抽象构件声明了所有用于管理成员对象的方法，例如add()、remove()和getChild()方法。
- 好处：确保所有的构件类都有相同的接口，叶子对象与容器对象提供一致的方法，客户端可以相同地对待所有的对象。
- 缺点：不够安全，叶子构件包含的管理成员对象没有意义，甚至，在运行阶段如果误调用这些方法会出错。
安全组合模式
安全组合模式中，抽象构件没有声明任何用于管理成员对象的方法，而是在容器构件类中声明。
- 好处：不向叶子对象提供这些管理成员的方法，保证实现过程中的安全。
- 缺点：不够透明，客户端不能完全针对抽象编程，并一致地使用叶子构件与容器构件。
后记
组合模式与数据结构中的树形结构有关联，同时树形结构在软件开发中广泛存在。因此，组合模式也是十分常用的设计模式之一，需要我们去好好的学习。
