Composite模式（组合设计模式）

Posted 2021-01-14 dgwblog

Composite 设计模式？

在计算机的文件系统中，有“文件夹”的概念（在有些操作系统（Linux操作系统）中，也称为“目录”）。文件夹里面既可以放入文件，也可以放入其他文件夹（子文件夹）。在子文件夹中，一样地既可以放入文件，也可以放入子文件夹。可以说，文件夹是形成了一种容器结构、递归结构。

• 结构模式：能够使容器与内容具有一致性，创造出递归结构的模式就是Composite模式。

• 关注点：使用Composite模式可以使容器与内容具有一致性，也可以称其为多个和单个的一致性，即将多个对象结合在一起，当作一个对象进行处理。

理清职责

• 到处存在的递归结构：

1. 在视窗系统中，一个窗口可以含有一个子窗口，
   2.在文章的列表中，各列表之间可以相互嵌套，这也是一种递归结构。
   3.将多条计算机命令合并为一条宏命令时，如果使用递归结构实现宏命。
   4.树结构的数据结构都适用Composite模式。

• 实现：演示文件夹 文件子项之间的层次关系
  名字===================>>>说明
  Entry || 抽象类，用来实现File类和Directory类的一致性
  File || 表示文件的类
  Directory || 表示文件夹的类
  FileTreatementException || 表示向文件中增加Entry时发生的异常的类
  Main || 测试程序行为的类

• Add（）方法的存在位置:

1. 存在Entry 抛出异常。
2. 存在Entry 中什么也不做。
3. 声明在Entry中为抽象方法 不去实现。
4. 直接定义在Directory类中，但是需要关注类型之间的转换。

UML

类图：

Code

• Entry

···

public abstract class Entry {

/**
 * 1. 文件名
 * 2. 文件大小
 * @return
 */
public abstract String getName();
public abstract int getSize();

/**
 * Directory  增加条目
 * File 不能增加条目
 */
public Entry add(Entry entry)throws FileTreatementException{
    throw new FileTreatementException();
}

public void printList(){
    printList("");
}

protected abstract void printList(String prefix);

@Override
public String toString() {
    return getName()+"("+getSize()+")";
}

}

···

• File

public class File extends Entry {

    private String name;

    private int size;

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

    @Override
    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    public int getSize() {
        return size;
    }

    @Override
    protected void printList(String prefix) {
        System.out.println(prefix+"/"+this);
    }
}

• Directory

public class Directory extends Entry {

    private String name;

    private List<Entry> directory=new ArrayList<>();

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

    @Override
    public Entry add(Entry entry) throws FileTreatementException {
        directory.add(entry);
        return this;
    }

    @Override
    public String getName() {
        return name;
    }

    /**
     * getSize() | printList(String prefix)
     *
     * 都会递归去遍历下面可能存在的 目录或者文件的子项
     */

    @Override
    public int getSize() {
        int size=0;
        Iterator<Entry> it = directory.iterator();
        while (it.hasNext()){
            // 这里的Entry 可能是目录 也可能是文件
            Entry next = it.next();
            size+=next.getSize();
        }

        return size;
    }

    @Override
    protected void printList(String prefix) {
        // 这里的 prefix是一个引用 this将会调用tostring()方法 又会继续调用getName() getSize()方法
        System.out.println(prefix+"/"+this);
        Iterator<Entry> it = directory.iterator();
        while(it.hasNext()){
            // 这里的Entry 可能是目录 也可能是文件
            Entry next = it.next();
            next.printList(prefix+"/"+this);
        }
    }
}

• FileTreatementException

public class FileTreatementException extends Exception {

    public FileTreatementException() {
    }

    public FileTreatementException(String message) {
        super(message);
    }
}

• 定义的目的结构：

start +++++++++++
/root(16000)
/root(16000)/bin(16000)
/root(16000)/bin(16000)/vi(1000)
/root(16000)/bin(16000)/notepaid(15000)
/root(16000)/temp(0)
/root(16000)/user(0)

• MainT

public class MainT {

    public static void main(String[] args) throws FileTreatementException{

        System.out.println("start +++++++++++");

        Directory rootdir=new Directory("root");

        Directory bindir = new Directory("bin");
        Directory tempdir = new Directory("temp");
        Directory userdir = new Directory("user");

        rootdir.add(bindir);
        rootdir.add(tempdir);
        rootdir.add(userdir);

        bindir.add(new File("vi",1000));
        bindir.add(new File("notepaid",15000));

        rootdir.printList();
    }
}