Composite——组合模式

一、定义

      GOF中对Composite模式这样描述：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。Composite使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

       组合涉及的是一组对象，其中有的对象可能包含有其他的对象，因此，有的对象可能代表一个对象群组，而有的则是单个对象。组合模式包括两个重要的建模概念：1.所设计的群组既要能包含单个个体，又要能包含其他群组。数据结构很自然的有递归特性。2.定义出单个对象和对象群组的公共特性（接口）。将公共接口提供给用户，用户可以用统一的接口处理单个对象以及组合对象。这里体现了面向对象设计的一个原则：将变化的与不变的分离开来。

二、场景设计

       符合组合模式的典型例子就是文件系统的目录树结构。这里以Hadoop的HDFS文件系统为例，单个文件和文件目录分别用INodeFile和INodeDirectory来描述。每个INodeDirectory中可能还包含多个INodeFile和INodeDirectory。在INodeFile和INodeDirectory的上层，还有一个INode 抽象类，其中抽象了INodeFile和INodeDirectory的公共接口和属性。

三、类结构图

      

         用户使用Component类接口与组合结构中的对象进行交互。如果接收者是一个叶节点，则直接处理请求。如果接受者是一个Composite，则通常将请求转发给他的子部件，在转发请求之前或之后可能要执行一些辅助操作。

          

四、代码示例

 
INode.java

public interface INode {int getFileNum();void Add(INode node);void Remove(INode node);void OutputInfo();}

INodeFile.java

public class INodeFile implements INode {String name;INodeFile(String name){this.name=name;}@Overridepublic int getFileNum() {// TODO Auto-generated method stubreturn 1;}@Overridepublic void Add(INode node) {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("File-----No subdirectory");}@Overridepublic void Remove(INode node) {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("File-----No subdirectory");}@Overridepublic void OutputInfo() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.print("file: "+name+"|");}}

INodeDirectory.java

import java.util.*;public class INodeDirectory implements INode {private LinkedList<INode> list;String name;INodeDirectory(String name){this.name=name;list=new LinkedList<INode>();}@Overridepublic int getFileNum() {// TODO Auto-generated method stubint sum=0;for(INode temp:list){sum+=temp.getFileNum();}return sum;}@Overridepublic void Add(INode node) {// TODO Auto-generated method stublist.add(node);}@Overridepublic void Remove(INode node) {// TODO Auto-generated method stublist.remove(node);}@Overridepublic void OutputInfo() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.print("directory: "+name+"|");int i=0;for(INode temp:list){temp.OutputInfo();}System.out.println("");}}

Client.java

public class Client {/** * @param args */public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubINode plant=new INodeDirectory("plant");INode root=new INodeDirectory("root");INode music=new INodeFile("music");INode pdf=new INodeFile("pdf");INode movie=new INodeFile("movie");plant.Add(music);plant.Add(pdf);plant.Add(movie);INode book=new INodeFile("book");root.Add(plant);root.Add(book);System.out.println(root.getFileNum());root.OutputInfo();}}

运行结果：

4
directory: root|directory: plant|file: music|file: pdf|file: movie|
file: book|