组合模式

参考
设计模式读书笔记-----组合模式
C++设计模式——组合模式
Javascript设计模式理论与实战：组合模式

我们平时开发过程中，一定会遇到这种情况：同时处理简单对象和由简单对象组成的复杂对象，这些简单对象和复杂对象会组合成树形结构，在客户端对其处理的时候要保持一致性。比如电商网站中的产品订单，每一张产品订单可能有多个子订单组合，比如操作系统的文件夹，每个文件夹有多个子文件夹或文件，我们作为用户对其进行复制，删除等操作时，不管是文件夹还是文件，对我们操作者来说是一样的。在这种场景下，就非常适合使用组合模式来实现。

一、基本知识

组合模式：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。
组合模式主要有三个角色：
（1）抽象组件（Component）：抽象类，主要定义了参与组合的对象的公共接口
（2）子对象（Leaf）：组成组合对象的最基本对象
（3）组合对象（Composite）：由子对象组合起来的复杂对象
理解组合模式的关键是要理解组合模式对单个对象和组合对象使用的一致性，我们接下来说说组合模式的实现加深理解。

二、文件夹和文件的例子

Paste_Image.png

//文件类：File.java
public abstract class File {
    String name;
    
    public File(String name){
        this.name = name;
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public abstract void display();
}

//文件夹类：Folder.java，该类包含对文件的增加、删除和浏览三个方法
public class Folder extends File{
    private List files;
    
    public Folder(String name){
        super(name);
        files = new ArrayList();
    }
    
    /**
     * 浏览文件夹中的文件
     */
    public void display() {
        for(File file : files){
            file.display();
        }
    }
    
    /**
     * @desc 向文件夹中添加文件
     * @param file
     * @return void
     */
    public void add(File file){
        files.add(file);
    }
    
    /**
     * @desc 从文件夹中删除文件
     * @param file
     * @return void
     */
    public void remove(File file){
        files.remove(file);
    }
}

//然后是三个文件类：TextFile.java、ImageFile.java、VideoFile.java
public class TextFile extends File{

    public TextFile(String name) {
        super(name);
    }

    public void display() {
        System.out.println("这是文本文件，文件名：" + super.getName());
    }
    
}

public class ImagerFile extends File{

    public ImagerFile(String name) {
        super(name);
    }

    public void display() {
        System.out.println("这是图像文件，文件名：" + super.getName());
    }

}

public class VideoFile extends File{

    public VideoFile(String name) {
        super(name);
    }

    public void display() {
        System.out.println("这是影像文件，文件名：" + super.getName());
    }

}

//最后是客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 我们先建立一个这样的文件系统
         *                  总文件
         *                  
         *   a.txt    b.jpg                   c文件夹              
         *                      c_1.text  c_1.rmvb    c_1.jpg   
         *                                                       
         */ 
        //总文件夹
        Folder zwjj = new Folder("总文件夹");
        //向总文件夹中放入三个文件：1.txt、2.jpg、1文件夹
        TextFile aText= new TextFile("a.txt");
        ImagerFile bImager = new ImagerFile("b.jpg");
        Folder cFolder = new Folder("C文件夹");
        
        zwjj.add(aText);
        zwjj.add(bImager);
        zwjj.add(cFolder);
        
        //向C文件夹中添加文件：c_1.txt、c_1.rmvb、c_1.jpg 
        TextFile cText = new TextFile("c_1.txt");
        ImagerFile cImage = new ImagerFile("c_1.jpg");
        VideoFile cVideo = new VideoFile("c_1.rmvb");
        
        cFolder.add(cText);
        cFolder.add(cImage);
        cFolder.add(cVideo);
        
        //遍历C文件夹
        cFolder.display();
        //将c_1.txt删除
        cFolder.remove(cText);
        System.out.println("-----------------------");
        cFolder.display();
    }
}

优点
1、可以清楚地定义分层次的复杂对象，表示对象的全部或部分层次，使得增加新构件也更容易。
2、客户端调用简单，客户端可以一致的使用组合结构或其中单个对象。
3、定义了包含叶子对象和容器对象的类层次结构，叶子对象可以被组合成更复杂的容器对象，而这个容器对象又可以被组合，这样不断递归下去，可以形成复杂的树形结构。
4、更容易在组合体内加入对象构件，客户端不必因为加入了新的对象构件而更改原有代码。

缺点
1、使设计变得更加抽象，对象的业务规则如果很复杂，则实现组合模式具有很大挑战性，而且不是所有的方法都与叶子对象子类都有关联

**模式适用场景 **
1、需要表示一个对象整体或部分层次，在具有整体和部分的层次结构中，希望通过一种方式忽略整体与部分的差异，可以一致地对待它们。
2、让客户能够忽略不同对象层次的变化，客户端可以针对抽象构件编程，无须关心对象层次结构的细节。

模式总结
1、 组合模式用于将多个对象组合成树形结构以表示“整体-部分”的结构层次。组合模式对单个对象（叶子对象）和组合对象（容器对象）的使用具有一致性。
2、 组合对象的关键在于它定义了一个抽象构建类，它既可表示叶子对象，也可表示容器对象，客户仅仅需要针对这个抽象构建进行编程，无须知道他是叶子对象还是容器对象，都是一致对待。
3、 组合模式虽然能够非常好地处理层次结构，也使得客户端程序变得简单，但是它也使得设计变得更加抽象，而且也很难对容器中的构件类型进行限制，这会导致在增加新的构件时会产生一些问题。