简谈设计模式之组合模式

组合模式是一种结构型设计模式, 允许将对象组合成树形结构表示 “部分-整体” 的层次结构. 组合模式使得客户端对单个对象和组合对象的使用具有一致性

组合模式结构

抽象组件: 定义了组合对象和叶子对象的接口, 包括添加, 删除子组件以及其他共享的行为
叶子节点: 代表组合中的叶子对象, 它没有子节点, 定义了对象的基本行为
组合节点: 定义有子组件的那些对象, 存储子组件, 并实现抽象组件中的相关操作

组合模式实现

假设要实现一个文件系统, 包括文件和目录, 目录包含文件和子目录, 可以用组合模式来实现这个系统

// 抽象组件
abstract class FileSystemComponent {
    public void add(FileSystemComponent component) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    public void remove(FileSystemComponent component) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    public FileSystemComponent getChild(int index) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    public abstract void display(String indent);
}

// 叶子节点
class File extends FileSystemComponent {
    private String name;

    public File(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void display(String indent) {
        System.out.println(indent + "File: " + name);
    }
}

// 组合节点
class Directory extends FileSystemComponent {
    private String name;
    private List<FileSystemComponent> components = new ArrayList<>();

    public Directory(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void add(FileSystemComponent component) {
        components.add(component);
    }

    @Override
    public void remove(FileSystemComponent component) {
        components.remove(component);
    }

    @Override
    public FileSystemComponent getChild(int index) {
        return components.get(index);
    }

    @Override
    public void display(String indent) {
        System.out.println(indent + "Directory: " + name);
        for (FileSystemComponent component : components) {
            component.display(indent + "  ");
        }
    }
}

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        FileSystemComponent file1 = new File("File1.txt");
        FileSystemComponent file2 = new File("File2.txt");
        FileSystemComponent file3 = new File("File3.txt");

        FileSystemComponent directory1 = new Directory("Directory1");
        FileSystemComponent directory2 = new Directory("Directory2");

        directory1.add(file1);
        directory1.add(file2);

        directory2.add(file3);
        directory2.add(directory1);

        directory2.display("");
    }
}