组合模式(Composite Pattern),又叫部分整体模式,是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象。组合模式依据树形结构来组合对象,用来表示部分以及整体层次。这种类型的设计模式属于结构型模式,它创建了对象组的树形结构。
这种模式创建了一个包含自己对象组的类。该类提供了修改相同对象组的方式。
意图:将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
主要解决:它在我们树型结构的问题中,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元素,从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。
UML:透明模式(操作叶子节点和分支节点一样)
以文件系统为例,其中包含文件夹和文件,文件夹就是树枝节点,文件就是叶子节点。
public abstract class Component { protected String name; public Component(String name) { this.name = name; } abstract void add(Component component); abstract void remove(Component component); abstract Component getChild(int index); abstract void print(); }
Leaf:
public class Leaf extends Component { public Leaf(String name) { super(name); } @Override void add(Component component) { } @Override void remove(Component component) { } @Override public Component getChild(int index) { return null; } @Override void print() { System.out.println(" 叶子结点 -- " + name); } }
Composite:
public class Composite extends Component { private final List<Component> childList = new LinkedList<>(); public Composite(String name) { super(name); } @Override void add(Component component) { childList.add(component); } @Override void remove(Component component) { childList.remove(component); } @Override Component getChild(int index) { return childList.get(index); } @Override void print() { System.out.println(" 分支节点 -- " + name); childList.forEach(Component::print); } }
测试Demo:
public class CompositeDemo { public static void main(String[] args) { Component root = new Composite("root"); Component folderA = new Composite("文件夹A"); Component folderB = new Composite("文件夹B"); Component file1 = new Leaf("文件1"); Component file2 = new Leaf("文件2"); root.add(folderA); root.add(folderB); folderA.add(file1); folderB.add(file2); root.print(); } }
输出:
分支节点 -- root
分支节点 -- 文件夹A
叶子结点 -- 文件1
分支节点 -- 文件夹B
叶子结点 -- 文件2
什么情况下使用组合模式
引用大话设计模式的片段:“当发现需求中是体现部分与整体层次结构时,以及你希望用户可以忽略组合对象与单个对象的不同,统一地使用组合结构中的所有对象时,就应该考虑组合模式了。”