复合图案

复合模式是一种结构模式，允许您将对象组合成树结构来表示整体-部分层次结构。复合让客户可以统一处理单个对象和对象组合。

在复合模式中，有子元素的元素称为节点，没有子元素的元素称为叶子。

• 当您需要整体、部分、父子或树状层次结构时，请使用复合模式。
• 当你想让客户端统一对待树中的子节点和父节点时，请使用复合模式。

我们正在尝试实现简单的文件系统。首先，我们需要文件和目录类。但随着我们的文件结构变得越来越大，客户端将很难持续检查每个对象是哪些类的实例。 文件系统是树状层次结构的完美示例，我们希望统一对待文件和目录。是时候使用复合模式了！

1. 客户 由于 filesystemcomponent，客户端不关心对象是文件还是目录的实例。此外，客户端不必编写 if 语句来确定他是否在正确的对象上调用正确的方法。

2. 文件系统组件 文件和目录被客户端视为文件系统组件。 filesystemcomponent 定义方法的默认行为，默认行为可以是异常、不执行任何操作、返回 null 或 false，任何对您的应用程序有意义的行为。

3. 文件 这是我们的叶子，重写打印方法，打印其名称和内容。

4. 目录 这是我们的节点，重写添加、删除、获取子节点的方法。 print 方法打印出它的名称并调用子组件的 print 方法，这样 client 就不需要调用每个组件的 print 方法。

public abstract class filesystemcomponent {

    protected string name;

    public filesystemcomponent(string name) {
        this.name = name;
    }

    public string getname() {
        return name;
    }

    public void print(int indentlevel) {
        throw new unsupportedoperationexception();
    }

    public void add(filesystemcomponent component) {
        throw new unsupportedoperationexception();
    }

    public void remove(int index) {
        throw new unsupportedoperationexception();
    }

    // instead of throwing exception, we do nothing by default.
    // doing nothing makes sense because leaf has no child.
    public void getchildren() {
    }
}

public class file extends filesystemcomponent {

    private string content;

    public file(string name, string content) {
        super(name);
        this.content = content;
    }

    @override
    public void print(int indentlevel) {
        string indent = " ".repeat(indentlevel);
        system.out.println(indent + name + ": " + content);
    }
}

public class directory extends filesystemcomponent {

    private list<filesystemcomponent> children;

    public directory(string name) {
        super(name);
        children = new arraylist<>();
    }

    @override
    public void print(int indentlevel) {
        string indent = " ".repeat(indentlevel);
        system.out.println(indent + name + " directory:");
        for (filesystemcomponent child : children) {
            child.print(indentlevel + 2);
        }
    }

    @override
    public void add(filesystemcomponent component) {
        children.add(component);
    }

    @override
    public void remove(int index) {
        children.remove(index);
    }

    @override
    public void getchildren() {
        if (children.isempty()) {
            return;
        }
        stringbuilder builder = new stringbuilder("[");
        for (filesystemcomponent child : children) {
            builder.append(child.getname() + ", ");
        }
        builder.delete(builder.length() - 2, builder.length());
        builder.append("]");
        system.out.println(builder);
    }
}

public class filesystemtestdrive {

    public static void main(string[] args) {
        filesystemcomponent rootdirectory = new directory("root");
        filesystemcomponent fruitsdirectory = new directory("fruits");
        filesystemcomponent animaldirectory = new directory("animal");
        filesystemcomponent felinedirectory = new directory("feline");

        rootdirectory.add(fruitsdirectory);
        rootdirectory.add(animaldirectory);

        fruitsdirectory.add(new file("appple", "red and juicy."));
        fruitsdirectory.add(new file("banana", "yellow and sweet."));
        fruitsdirectory.add(new file("lemon", "yellow and sour."));

        animaldirectory.add(felinedirectory);
        felinedirectory.add(new file("lion", "king of animal."));
        felinedirectory.add(new file("tiger", "has cool color pattern."));

        rootdirectory.print(0);
        rootdirectory.getchildren();
        rootdirectory.remove(0);
        rootdirectory.getchildren();

        // what happens we call getchildren() on leaf? (we don't override the method in leaf class)
        filesystemcomponent file = new file("sample", "this is leaf");
        file.getchildren(); // leaf calls default behavior, doing nothing
    }
}

输出：

Root directory:
  Fruits directory:
    Appple: red and juicy.
    Banana: yellow and sweet.
    Lemon: yellow and sour.
  Animal directory:
    Feline directory:
      Lion: King of animal.
      Tiger: Has cool color pattern.
[Fruits, Animal]
[Animal]

• 如果您想要一个组合使其子级保持特定顺序，则需要更复杂的管理方案来添加、删除和遍历子级。
• 随着复合结构变得更大、更复杂，遍历的成本会更高。在这种情况下，您可能会考虑实现一个缓存来存储一些数据以节省遍历。

您可以在这里查看所有设计模式的实现。github 存储库

以上就是复合图案的详细内容，更多请关注图灵教育其它相关文章！