Java与模式：合成模式
作者：互联网
Java与模式：合成模式
合成（Composite）模式是一种非常重要的设计模式，合成模式将对象组织到树中，用来描述树的关系。
一、原理图
从原理图可见，File、Folder都可以同等看待苇IFile，为对象管理提供了极大的便利。
当然，树的概念不单单是文件文件夹的层次概念，只是因为这个很形象，实际中还有很多树的概念，比如组织机构，分类层次等等，都是逻辑上的概念，不管是物理上的还是逻辑上的，在Java里都是一样处理的。
二、实例
下面以一个逻辑树为例子，以上面的原理图为蓝本，看看如何实现并如何使用这个树，这个结构很简单，但是如何去使用树，遍历树、为我所用还是有一定难度的。
这里主要用到树的递归遍历，如何递归、如何控制遍历层级，如何将逻辑关系转换为（类似）物理关系，这些都是有相当难度的。
废话就不说了，看看便知。
/**
* Created by IntelliJ IDEA.
* User: leizhimin
* Date: 2008-8-2 16:13:59
* 抽象文件角色
*/
public interface IFile {
//返回自己的实例
IFile getComposite();
//某个商业方法
void sampleOperation();
//获取深度
int getDeep();
//设置深度
void setDeep(int x);
} import java.util.Vector;
/**
* Created by IntelliJ IDEA.
* User: leizhimin
* Date: 2008-8-2 16:15:03
* 文件夹角色
*/
public class Folder implements IFile {
private String name; //文件名字
private int deep; //层级深度，根深度为0
private Vector<IFile> componentVector = new Vector<IFile>();
public Folder(String name) {
this.name = name;
}
//返回自己的实例
public IFile getComposite() {
return this;
}
//某个商业方法
public void sampleOperation() {
System.out.println("执行了某个商业方法！");
}
//增加一个文件或文件夹
public void add(IFile IFile) {
componentVector.addElement(IFile);
IFile.setDeep(this.deep + 1);
}
//删除一个文件或文件夹
public void remove(IFile IFile) {
componentVector.removeElement(IFile);
}
//返回直接子文件（夹）集合
public Vector getAllComponent() {
return componentVector;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getDeep() {
return deep;
}
public void setDeep(int deep) {
this.deep = deep;
}
} /**
* Created by IntelliJ IDEA.
* User: leizhimin
* Date: 2008-8-2 16:27:15
* 文件
*/
public class File implements IFile {
private String name; //文件名字
private int deep; //层级深度
public File(String name) {
this.name = name;
}
//返回自己的实例
public IFile getComposite() {
return this;
}
//某个商业方法
public void sampleOperation() {
System.out.println("执行了某个商业方法！");
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getDeep() {
return deep;
}
public void setDeep(int deep) {
this.deep = deep;
}
} import java.util.Iterator;
import java.util.Vector;
/**
* Created by IntelliJ IDEA.
* User: leizhimin
* Date: 2008-8-2 16:35:25
* 遍历树的一个测试
*/
public class Client {
public static String indentChar = "\t"; //文件层次缩进字符
public static void main(String args[]) {
new Client().test();
}
/**
* 客户端测试方法
*/
public void test() {
//根下文件及文件夹
Folder root = new Folder("树根");
Folder b1_1 = new Folder("1_枝1");
Folder b1_2 = new Folder("1_枝2");
Folder b1_3 = new Folder("1_枝3");
File l1_1 = new File("1_叶1");
File l1_2 = new File("1_叶2");
File l1_3 = new File("1_叶3");
//b1_2下的文件及文件夹
Folder b2_1 = new Folder("2_枝1");
Folder b2_2 = new Folder("2_枝2");
File l2_1 = new File("2_叶1");
//缔造树的层次关系（简单测试，没有重复添加的控制）
root.add(b1_1);
root.add(b1_2);
root.add(l1_1);
root.add(l1_2);
b1_2.add(b2_1);
b1_2.add(b2_2);
b1_2.add(l2_1);
root.add(l1_3);
root.add(b1_3);
//控制台打印树的层次
outTree(root);
}
public void outTree(Folder folder) {
System.out.println(folder.getName());
iterateTree(folder);
}
/**
* 遍历文件夹，输入文件树
*
* @param folder
*/
public void iterateTree(Folder folder) {
Vector<IFile> clist = folder.getAllComponent();
//todo:遍历之前可以对clist进行排序，这些都不是重点
for (Iterator<IFile> it = clist.iterator(); it.hasNext();) {
IFile em = it.next();
if (em instanceof Folder) {
Folder cm = (Folder) em;
System.out.println(getIndents(em.getDeep()) + cm.getName());
iterateTree(cm);
} else {
System.out.println(getIndents(em.getDeep()) + ((File) em).getName());
}
}
}
/**
* 文件层次缩进字符串
*
* @param x 缩进字符个数
* @return 缩进字符串
*/
public static String getIndents(int x) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < x; i++) {
sb.append(indentChar);
}
return sb.toString();
}
} 三、运行测试 控制台输出如下：
可见，树逻辑关系已经成功展示出来了。
四、总结
1、上面所用的合成模式是安全合成模式，所谓的安全是指File与Folder中的方法不同。Folder有对聚集对象的管理，File没有。
2、合成模式在程序设计中有着广泛的应用，比如Dom4j、资源管理器、Java GUI容器层次图等等都是合成模式应用的典范。
3、合成模式很多都是需要分析思考才能鉴别出来的，比如要做一个复杂的数学表达式计算器，有四种运算符号。分析发现，运算量有两种，一种是数字、一种是数字的表达式，但是表达式也是由数字组成，因此数字和表达式可以抽象为运算量。然后去表达要运算的表达式。问题迎刃而解。
从原理图可见，File、Folder都可以同等看待苇IFile，为对象管理提供了极大的便利。
当然，树的概念不单单是文件文件夹的层次概念，只是因为这个很形象，实际中还有很多树的概念，比如组织机构，分类层次等等，都是逻辑上的概念，不管是物理上的还是逻辑上的，在Java里都是一样处理的。
二、实例
下面以一个逻辑树为例子，以上面的原理图为蓝本，看看如何实现并如何使用这个树，这个结构很简单，但是如何去使用树，遍历树、为我所用还是有一定难度的。
这里主要用到树的递归遍历，如何递归、如何控制遍历层级，如何将逻辑关系转换为（类似）物理关系，这些都是有相当难度的。
废话就不说了，看看便知。
/*** Created by IntelliJ IDEA.
* User: leizhimin
* Date: 2008-8-2 16:13:59
* 抽象文件角色
*/
public interface IFile {
//返回自己的实例
IFile getComposite();
//某个商业方法
void sampleOperation();
//获取深度
int getDeep();
//设置深度
void setDeep(int x);
} import java.util.Vector;
/**
* Created by IntelliJ IDEA.
* User: leizhimin
* Date: 2008-8-2 16:15:03
* 文件夹角色
*/
public class Folder implements IFile {
private String name; //文件名字
private int deep; //层级深度，根深度为0
private Vector<IFile> componentVector = new Vector<IFile>();
public Folder(String name) {
this.name = name;
}
//返回自己的实例
public IFile getComposite() {
return this;
}
//某个商业方法
public void sampleOperation() {
System.out.println("执行了某个商业方法！");
}
//增加一个文件或文件夹
public void add(IFile IFile) {
componentVector.addElement(IFile);
IFile.setDeep(this.deep + 1);
}
//删除一个文件或文件夹
public void remove(IFile IFile) {
componentVector.removeElement(IFile);
}
//返回直接子文件（夹）集合
public Vector getAllComponent() {
return componentVector;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getDeep() {
return deep;
}
public void setDeep(int deep) {
this.deep = deep;
}
} /**
* Created by IntelliJ IDEA.
* User: leizhimin
* Date: 2008-8-2 16:27:15
* 文件
*/
public class File implements IFile {
private String name; //文件名字
private int deep; //层级深度
public File(String name) {
this.name = name;
}
//返回自己的实例
public IFile getComposite() {
return this;
}
//某个商业方法
public void sampleOperation() {
System.out.println("执行了某个商业方法！");
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getDeep() {
return deep;
}
public void setDeep(int deep) {
this.deep = deep;
}
} import java.util.Iterator;
import java.util.Vector;
/**
* Created by IntelliJ IDEA.
* User: leizhimin
* Date: 2008-8-2 16:35:25
* 遍历树的一个测试
*/
public class Client {
public static String indentChar = "\t"; //文件层次缩进字符
public static void main(String args[]) {
new Client().test();
}
/**
* 客户端测试方法
*/
public void test() {
//根下文件及文件夹
Folder root = new Folder("树根");
Folder b1_1 = new Folder("1_枝1");
Folder b1_2 = new Folder("1_枝2");
Folder b1_3 = new Folder("1_枝3");
File l1_1 = new File("1_叶1");
File l1_2 = new File("1_叶2");
File l1_3 = new File("1_叶3");
//b1_2下的文件及文件夹
Folder b2_1 = new Folder("2_枝1");
Folder b2_2 = new Folder("2_枝2");
File l2_1 = new File("2_叶1");
//缔造树的层次关系（简单测试，没有重复添加的控制）
root.add(b1_1);
root.add(b1_2);
root.add(l1_1);
root.add(l1_2);
b1_2.add(b2_1);
b1_2.add(b2_2);
b1_2.add(l2_1);
root.add(l1_3);
root.add(b1_3);
//控制台打印树的层次
outTree(root);
}
public void outTree(Folder folder) {
System.out.println(folder.getName());
iterateTree(folder);
}
/**
* 遍历文件夹，输入文件树
*
* @param folder
*/
public void iterateTree(Folder folder) {
Vector<IFile> clist = folder.getAllComponent();
//todo:遍历之前可以对clist进行排序，这些都不是重点
for (Iterator<IFile> it = clist.iterator(); it.hasNext();) {
IFile em = it.next();
if (em instanceof Folder) {
Folder cm = (Folder) em;
System.out.println(getIndents(em.getDeep()) + cm.getName());
iterateTree(cm);
} else {
System.out.println(getIndents(em.getDeep()) + ((File) em).getName());
}
}
}
/**
* 文件层次缩进字符串
*
* @param x 缩进字符个数
* @return 缩进字符串
*/
public static String getIndents(int x) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < x; i++) {
sb.append(indentChar);
}
return sb.toString();
}
} 三、运行测试 控制台输出如下：
可见，树逻辑关系已经成功展示出来了。
四、总结
1、上面所用的合成模式是安全合成模式，所谓的安全是指File与Folder中的方法不同。Folder有对聚集对象的管理，File没有。
2、合成模式在程序设计中有着广泛的应用，比如Dom4j、资源管理器、Java GUI容器层次图等等都是合成模式应用的典范。
3、合成模式很多都是需要分析思考才能鉴别出来的，比如要做一个复杂的数学表达式计算器，有四种运算符号。分析发现，运算量有两种，一种是数字、一种是数字的表达式，但是表达式也是由数字组成，因此数字和表达式可以抽象为运算量。然后去表达要运算的表达式。问题迎刃而解。
标签：IFile,Java,name,合成,模式,void,File,Folder,public 来源： https://www.cnblogs.com/xiangcunjiaoshi/p/12586209.html