设计模式——组合模式（Composite Pattern）

组合模式（Composite Pattern）

    概念：组合模式有时候也叫做"部分-整体"的模式，在处理树形结构的问题中，模糊了简单元素和复杂元素的概念，客户程序可以像处理简单元素一样来处理复杂的元素，从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。组合模式使得客户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

组合模式分两种：

一、安全形式的组合模式

   如果把管理子组件的操作定义在Composite中，那么客户在使用叶子对象的时候，就不会发生使用添加子组件或是删除子组件的操作了，因为压根就没有这样的功能，这种实现方式是安全的。但是这样一来，客户端在使用的时候，就必须区分到底使用的是Composite对象，还是叶子对象，不同对象的功能是不一样的。也就是说，这种实现方式，对客户而言就不是透明的了。

安全式组合模式

二、透明形式的组合模式

    如果把管理子组件的操作定义在Component中，那么客户端只需要面对Component，而无需关心具体的组件类型，这种实现方式就是透明性的实现。事实上，前面示例的实现方式都是这种实现方式。但是透明性的实现是以安全性为代价的，因为在Component中定义的一些方法，对于叶子对象来说是没有意义的，比如：增加、删除子组件对象。而客户不知道这些区别，对客户是透明的，因此客户可能会对叶子对象调用这种增加或删除子组件的方法，这样的操作是不安全的。

    组合模式的透明性实现，通常的方式是：在Component中声明管理子组件的操作，并在Component中为这些方法提供缺省的实现，如果是有子对象不支持的功能，缺省的实现可以是抛出一个例外，来表示不支持这个功能。

透明式组合模式

两种组合模式的共同构成：

1、Component：组合模式的对象接口声明，用于访问和管理其子组件。

2、Leaf：表示叶子节点对象，叶子节点无子节点，并实现了Component的所有方法

3、Composite：组合部件含有子部件，并实现了操作子部件的所有方法，实现了Component的所有方法

组合模式的应用举例：

        最常见的组合模式应用就是文件系统，文件系统是树形结构。当我们对单个文件进行如复制、剪切和删除等操作时和对某个文件夹做同类操作时感觉是一样的，都像是在操作某个文件。现在我们来简单模拟一下复制操作，采用安全模式的代码如下：

//组合模式的公共接口 用于声明一些通用操作public interface Component {void copy();}

//组合模式的leafpublic class File implements Component {private String filename;public File(String filename) {this.filename = filename;}@Overridepublic void copy() {System.out.println("复制文件" + filename);}}

import java.util.ArrayList;//组合模式的compositepublic class Folder implements Component {private ArrayList<Component> comList;private String folderName;public Folder(String folderName) {this.comList = new ArrayList<Component>(0);this.folderName = folderName;}public void add(Component com){comList.add(com);}public void remove(Component com){comList.remove(com);}@Overridepublic void copy() {System.out.println("复制文件夹：" + folderName);for(Component c:comList){c.copy();}}}

//客户类 用于测试public class Client {public static void main(String[] args) {//创建文件夹Folder folder = new Folder("资料文件夹");Folder bookFolder = new Folder("书籍文件夹");Folder filmFolder = new Folder("影音文件夹");//创建文件File book1 = new File("设计模式。pdf");File book2 = new File("简爱。txt");File film1 = new File("第四区。avi");File film2 = new File("功夫。avi");//将filmFolder和bookFolder文件放到folder文件夹下folder.add(filmFolder);folder.add(bookFolder);//将film1和film1文件放到filmFolder文件夹下filmFolder.add(film1);filmFolder.add(film2);//将book1和book2文件放到bookFolder文件夹下filmFolder.add(book1);filmFolder.add(book2);//复制文设计模式。pdfSystem.out.println("------------------复制文设计模式。pdf操作------------------");book1.copy();//复制资料文件夹System.out.println("--------------------复制资料文件夹操作--------------------");folder.copy();}}

运行结果：

优点：

1、定义了包括基本对象和组合组合对象的层次结构，基本对象可以被组合成更复杂的对象，而且这个对象还可以被组合。
2、简化了客户代码。
3、使得更容易增加新类型的组件。
4、使设计变得更变通。

组合模式的应用场景：

1、需要表示对象的“部分-整体”的层次关系。

2、需求是用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性