分析Java設(shè)計模式之組合模式
我們對于這個圖片肯定會非常熟悉,這兩幅圖片我們都可以看做是一個文件結(jié)構(gòu),對于這樣的結(jié)構(gòu)我們稱之為樹形結(jié)構(gòu)。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中我們了解到可以通過調(diào)用某個方法來遍歷整個樹,當我們找到某個葉子節(jié)點后,就可以對葉子節(jié)點進行相關(guān)的操作。我們可以將這顆樹理解成一個大的容器,容器里面包含很多的成員對象,這些成員對象即可是容器對象也可以是葉子對象。但是由于容器對象和葉子對象在功能上面的區(qū)別,使得我們在使用的過程中必須要區(qū)分容器對象和葉子對象,但是這樣就會給客戶帶來不必要的麻煩,作為客戶而已,它始終希望能夠一致的對待容器對象和葉子對象。這就是組合模式的設(shè)計動機:組合模式定義了如何將容器對象和葉子對象進行遞歸組合,使得客戶在使用的過程中無須進行區(qū)分,可以對他們進行一致的處理。
二、 模式定義組合模式組合多個對象形成樹形結(jié)構(gòu)以表示“整體-部分”的結(jié)構(gòu)層次。
組合模式對單個對象(葉子對象)和組合對象(組合對象)具有一致性,它將對象組織到樹結(jié)構(gòu)中,可以用來描述整體與部分的關(guān)系。同時它也模糊了簡單元素(葉子對象)和復雜元素(容器對象)的概念,使得客戶能夠像處理簡單元素一樣來處理復雜元素,從而使客戶程序能夠與復雜元素的內(nèi)部結(jié)構(gòu)解耦。
上面的圖展示了計算機的文件系統(tǒng),文件系統(tǒng)由文件和目錄組成,目錄下面也可以包含文件或者目錄,計算機的文件系統(tǒng)是用遞歸結(jié)構(gòu)來進行組織的,對于這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是非常適用使用組合模式的。
在使用組合模式中需要注意一點也是組合模式最關(guān)鍵的地方:葉子對象和組合對象實現(xiàn)相同的接口。這就是組合模式能夠?qū)⑷~子節(jié)點和對象節(jié)點進行一致處理的原因。
三、 模式結(jié)構(gòu)組合模式主要包含如下幾個角色:
1.Component :組合中的對象聲明接口,在適當?shù)那闆r下,實現(xiàn)所有類共有接口的默認行為。聲明一個接口用于訪問和管理Component子部件。
2.Leaf:葉子對象。葉子結(jié)點沒有子結(jié)點。
3.Composite:容器對象,定義有枝節(jié)點行為,用來存儲子部件,在Component接口中實現(xiàn)與子部件有關(guān)操作,如增加(add)和刪除(remove)等。
從模式結(jié)構(gòu)中我們看出了葉子節(jié)點和容器對象都實現(xiàn)Component接口,這也是能夠?qū)⑷~子對象和容器對象一致對待的關(guān)鍵所在。
四、 模式實現(xiàn)在文件系統(tǒng)中,可能存在很多種格式的文件,如果圖片,文本文件、視頻文件等等,這些不同的格式文件的瀏覽方式都不同,同時對文件夾的瀏覽就是對文件夾中文件的瀏覽,但是對于客戶而言都是瀏覽文件,兩者之間不存在什么差別,現(xiàn)在只用組合模式來模擬瀏覽文件。UML結(jié)構(gòu)圖:
首先是文件類: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();}
然后是文件夾類:Folder.java,該類包含對文件的增加、刪除和瀏覽三個方法
public class Folder extends File{ private List<File> files;public Folder(String name){super(name);files = new ArrayList<File>(); }/** * 瀏覽文件夾中的文件 */ public void display() {for(File file : files){ file.display();} }/** * @desc 向文件夾中添加文件 * @param file * @return void */ public void add(File file){files.add(file); }/** * @desc 從文件夾中刪除文件 * @param file * @return void */ public void remove(File file){files.remove(file); }}
然后是三個文件類:TextFile.java、ImageFile.java、VideoFile.java
TextFile.java
public class TextFile extends File{ public TextFile(String name) {super(name); } public void display() {System.out.println('這是文本文件,文件名:' + super.getName()); } }
ImageFile.java
public class ImagerFile extends File{ public ImagerFile(String name) {super(name); } public void display() {System.out.println('這是圖像文件,文件名:' + super.getName()); }}
VideoFile.java
public class VideoFile extends File{ public VideoFile(String name) {super(name); } public void display() {System.out.println('這是影像文件,文件名:' + super.getName()); }}
最后是客戶端
public class Client { public static void main(String[] args) {/** * 我們先建立一個這樣的文件系統(tǒng) * 總文件 * * a.txt b.jpg c文件夾 * c_1.text c_1.rmvb c_1.jpg * */ //總文件夾Folder zwjj = new Folder('總文件夾');//向總文件夾中放入三個文件:1.txt、2.jpg、1文件夾TextFile aText= new TextFile('a.txt');ImagerFile bImager = new ImagerFile('b.jpg');Folder cFolder = new Folder('C文件夾');zwjj.add(aText);zwjj.add(bImager);zwjj.add(cFolder);//向C文件夾中添加文件: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);//遍歷C文件夾cFolder.display();//將c_1.txt刪除cFolder.remove(cText);System.out.println('-----------------------');cFolder.display(); }}
運行結(jié)果
1、可以清楚地定義分層次的復雜對象,表示對象的全部或部分層次,使得增加新構(gòu)件也更容易。
2、客戶端調(diào)用簡單,客戶端可以一致的使用組合結(jié)構(gòu)或其中單個對象。
3、定義了包含葉子對象和容器對象的類層次結(jié)構(gòu),葉子對象可以被組合成更復雜的容器對象,而這個容器對象又可以被組合,這樣不斷遞歸下去,可以形成復雜的樹形結(jié)構(gòu)。
4、更容易在組合體內(nèi)加入對象構(gòu)件,客戶端不必因為加入了新的對象構(gòu)件而更改原有代碼。
5.2、缺點1、使設(shè)計變得更加抽象,對象的業(yè)務(wù)規(guī)則如果很復雜,則實現(xiàn)組合模式具有很大挑戰(zhàn)性,而且不是所有的方法都與葉子對象子類都有關(guān)聯(lián)
六、 模式適用場景1、需要表示一個對象整體或部分層次,在具有整體和部分的層次結(jié)構(gòu)中,希望通過一種方式忽略整體與部分的差異,可以一致地對待它們。
2、讓客戶能夠忽略不同對象層次的變化,客戶端可以針對抽象構(gòu)件編程,無須關(guān)心對象層次結(jié)構(gòu)的細節(jié)。
七、 模式總結(jié)1、 組合模式用于將多個對象組合成樹形結(jié)構(gòu)以表示“整體-部分”的結(jié)構(gòu)層次。組合模式對單個對象(葉子對象)和組合對象(容器對象)的使用具有一致性。
2、 組合對象的關(guān)鍵在于它定義了一個抽象構(gòu)建類,它既可表示葉子對象,也可表示容器對象,客戶僅僅需要針對這個抽象構(gòu)建進行編程,無須知道他是葉子對象還是容器對象,都是一致對待。
3、 組合模式雖然能夠非常好地處理層次結(jié)構(gòu),也使得客戶端程序變得簡單,但是它也使得設(shè)計變得更加抽象,而且也很難對容器中的構(gòu)件類型進行限制,這會導致在增加新的構(gòu)件時會產(chǎn)生一些問題。
以上就是分析Java設(shè)計模式之組合模式的詳細內(nèi)容,更多關(guān)于Java 設(shè)計模式 組合模式的資料請關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章!
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