组合模式
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。组合模式让客户端可以统一对待单个对象和组合对象，是对象结构型模式
类图
实现
Component，抽象构件，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。
在抽象构件定义了访问及管理它的子构件的方法，如增加、删除、获得子构件
package design.composite.realize;
/*
*
*@author:zzf
*@time:2020-12-22
*
*/
public abstract class Component {
public abstract void add(Component c);
public abstract void remove(Component c);
public abstract Component getChild(int i);
public abstract void operation();
}
Leaf叶子构件，实现了在抽象构件中定义的行为，另外叶子构件不能再包含子构件，因此在叶子构件中实现子构件管理和访问方法时需要提供异常处理或错误提示
package design.composite.realize;
/*
*
*@author:zzf
*@time:2020-12-22
*
*/
public class Leaf extends Component {
@Override
public void add(Component c) {
//异常或错误提示
}
@Override
public void remove(Component c) {
//异常或错误提示
}
@Override
public Component getChild(int i) {
//异常或错误提示
return null;
}
@Override
public void operation() {
//叶子构件具体业务方法的实现
}
}
容器构件，提供一个集合用于存储子结点，实现了在抽象构件中定义的行为，包括那些访问及管理子构件的方法
package design.composite.realize;
import java.util.ArrayList;
/*
*
*@author:zzf
*@time:2020-12-22
*
*/
public class Composite extends Component {
private ArrayList<Component> list=new ArrayList<>();
@Override
public void add(Component c) {
list.add(c);
}
@Override
public void remove(Component c) {
list.remove(c);
}
@Override
public Component getChild(int i) {
return (Component)list.get(i);
}
@Override
public void operation() {
//容器构建具体业务方法的实现，将递归调用成员构件的业务方法
for (Object obj:list){
((Component)obj).operation();
}
}
}
应用实例
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。现使用组合模式来设计该杀毒软件的整体框架。
代码实现
抽象文件，充当抽象构件类
package design.composite;
public abstract class AbstractFile {
public abstract void add(AbstractFile file);
public abstract void remove(AbstractFile file);
public abstract AbstractFile getChild(int i);
public abstract void killVirus();
}
叶子构件
package design.composite;
public class ImageFile extends AbstractFile {
private String name;
public ImageFile(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void add(AbstractFile file) {
System.out.println("对不起，不支持该方法！");
}
@Override
public void remove(AbstractFile file) {
System.out.println("对不起，不支持该方法！");
}
@Override
public AbstractFile getChild(int i) {
System.out.println("对不起，不支持该方法！");
return null;
}
@Override
public void killVirus() {
// 模拟杀毒
System.out.println("----对图像文件'" + name + "'进行杀毒");
}
}
package design.composite;
public class TextFile extends AbstractFile {
private String name;
public TextFile(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void add(AbstractFile file) {
System.out.println("对不起，不支持该方法！");
}
@Override
public void remove(AbstractFile file) {
System.out.println("对不起，不支持该方法！");
}
@Override
public AbstractFile getChild(int i) {
System.out.println("对不起，不支持该方法！");
return null;
}
@Override
public void killVirus() {
// 模拟杀毒
System.out.println("----对文本文件'" + name + "'进行杀毒");
}
}
package design.composite;
public class VedioFile extends AbstractFile {
private String name;
public VedioFile(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void add(AbstractFile file) {
System.out.println("对不起，不支持该方法！");
}
@Override
public void remove(AbstractFile file) {
System.out.println("对不起，不支持该方法！");
}
@Override
public AbstractFile getChild(int i) {
System.out.println("对不起，不支持该方法！");
return null;
}
@Override
public void killVirus() {
// 模拟杀毒
System.out.println("----对文本文件'" + name + "'进行杀毒");
}
}
文件夹类，容器构件类
package design.composite;
import java.util.ArrayList;
public class Folder extends AbstractFile {
// 定义集合fileList,用于存储AbstractFile类型的成员
private ArrayList<AbstractFile> fileList = new ArrayList<>();
private String name;
public Folder(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void add(AbstractFile file) {
fileList.add(file);
}
@Override
public void remove(AbstractFile file) {
fileList.remove(file);
}
@Override
public AbstractFile getChild(int i) {
return (AbstractFile) fileList.get(i);
}
@Override
public void killVirus() {
System.out.println("****对文件夹'" + name + "'进行杀毒");// 模拟杀毒
// 递归调用成员构件的killVirus方法
for (Object obj : fileList) {
((AbstractFile) obj).killVirus();
}
}
}
客户端
package design.composite;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 针对抽象构件编程
AbstractFile file1, file2, file3, file4, file5, folder1, folder2, folder3, folder4;
folder1 = new Folder("Sunny的资料");
folder2 = new Folder("图像文件");
folder3 = new Folder("文本文件");
folder4 = new Folder("视频文件");
file1 = new ImageFile("小龙女.jpg");
file2 = new ImageFile("张无忌.gif");
file3 = new TextFile("九阴真经.txt");
file4 = new TextFile("葵花宝典.txt");
file5 = new VedioFile("笑傲江湖.rmvb");
folder2.add(file1);
folder2.add(file2);
folder3.add(file3);
folder3.add(file4);
folder4.add(file5);
folder1.add(folder2);
folder1.add(folder3);
folder1.add(folder4);
// 从"Sunny的资料"结点开始进行杀毒
folder1.killVirus();
}
}
运行结果
如果需要更换操作结点，如只需对文本文件夹杀毒，只需将folder1.killVirus()改成folder3.killVirus()
透明组合模式与安全组合模式
透明组合模式
在透明组合模式中，抽象构件Component中声明了所有用于管理成员对象的方法，例如add、remove等，这样做的好处是确保所有的构件类都有相同的接口。在客户端看来，叶子对象与容器对象所提供的方法是一致的，客户端可以一致地对待所有的对象
透明组合模式的缺点是不够安全，因为叶子对象和容器对象本质上是有区别的，叶子对象不可能有下一层次的对象，因此为其提供的add方法等是没有意义的，需要提供相应的错误处理代码
安全组合模式
在安全模式中，抽象构件中没有声明任何用于管理成员对象的方法，而是在Composite类中声明并实现，这种做法是安全的，不过由于不够透明，所以叶子类和容器类不再有相同的接口，客户端的调用需要相应地做判断
组合模式的优缺点
优点：
（1）可以清楚地定义分层次的复杂对象，表示对象的全部或部分层次，它让客户端都忽略了层次的差异，方便对整个层次结构进行控制
（2）客户端可以一致地使用一个组合结构或其中单个对象，不必关心处理的是单个对象还是整个组合结构，简化了客户端代码
（3）增加新的容器构件和叶子构件都很方便
缺点：
增加新的构件时很难对容器中的构件类型进行限制
适用环境
（1）在具有整体和部分的层次结构中希望通过一种方式忽略整体与部分的差异，客户端可以一致地对待它们
（2）在一个使用面向对象语言开发的系统中需要处理一个树形结构
（3）在一个系统中能够分离出叶子对象和容器对象，而且它们的类型不固定，需要增加一些新的类型
参考
Java设计模式
大话设计模式