组合模式 合成模式 COMPOSITE 结构型 设计模式(十一)
组合模式（合成模式 COMPOSITE)### 意图
**将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。**
**Composite使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。**
### 树形结构介绍
为了便于理解，我们先介绍一下树形结构
**什么是树形结构？**
windows系统的文件夹树形结构，部门组织架构，行政区...都是一种树形结构
对于最终的节点，称之为叶子；否则是树枝
!(data/attachment/forum/202208/02/135300r6t25n3oj6aovfjf.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
**对于树形结构经常会有一种使用场景：对他们下发一致性的指令**
比如：对于操作系统有删除操作，即可以删除一个文件，也可以删除一个文件夹，包括他下面所有的文件
**类似删除操作这种命令，并不关心这到底是一个文件（叶子）还是一个文件夹（树枝），关心在意的只是要删除目标**
**但是对于不同的类型，文件（叶子）还是 文件夹（树枝），他们的处理又的确是不同的**
文件只需要删除就可以了，文件夹还需要递归遍历内部的文件夹，直至所有的叶子节点，并且将他们全部删除
这就出现了一个**矛盾**
**客户端其实并不关心到底是叶子还是树枝**
**但是他却不得不“关心”，因为他需要分情况处理**
**客户端当然希望不关注目标的具体类型**，**也就是希望能够****：****满足依赖倒置原则，不关注具体类型，面向抽象进行编程**
**最简单的方法就是将叶子和树枝抽象出来一种新的类型组件**
!(data/attachment/forum/202208/02/135320sr6qas0qs4xjnlsf.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
如此一来，**删除操作仅仅关心组件类型，不在关注到底是叶子还是树枝**
**组件提供统一的协议约定，叶子和树枝共同实现，将它们的不同点的细节封装到他们内部的方法中**
**这就能够让用户“单个对象和组合对象的使用具有一致性”。**
**所以，组合模式就是对于树形结构场景下的一种使用模式**
共同的抽象提取为新的组件Component，可以表示叶子或者树枝
但是需要注意到：**树枝可以有多个树叶组成，树枝上面也可能是树枝，也就是说，作为树枝的节点，也会包含Component**
所以完整的结构图为：
!(data/attachment/forum/202208/02/135333bypuz70o7p59ui7u.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
所以组合模式的意图，从结构图中的Component中就可以看出来
**他们都是Component，所以具有一致性。**
**借助于Composite与Component的关系，又能够表述整体与部分的关系。**
### 结构
!(data/attachment/forum/202208/02/135354ua7svlpwpctdya8n.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
**Component 抽象构建角色**
根据单个对象和组合对象的特点，规定的一个抽象角色（接口或抽象类），定义了共同的行为
或者说将"整体"和"部分"提取共性，进行抽象提取。
**Leaf 叶子角色**
参与组合对象的单个对象，也就是定义了参加组合对象的原始根本对象的行为
叶子节点下没有下级对象
**Composite组合对象角色**
也就是树枝角色，单个对象组合起来的一个对象，由多个单一对象构成
并且给出组合对象的行为（实现Component约定的行为）
**Client客户端角色**
给单个对象或者组合对象施加命令，也就是调用Component中的方法，比如删除行为
### 示例代码
以删除文件为例
FileSystem文件系统类 拥有删除方法delete()
他有两个实现类文件 File 和文件夹Folder
Folder中可以有文件和文件夹，使用内部的List<FileSystem>保存
File的delete方法直接删除，Folder则会便利内部的List<FileSystem>逐个删除
```java
package composite;
public interface FileSystem {
void delete();
}
```
```java
package composite;
public class File implements FileSystem {
@Override
public void delete() {
System.out.println("delete file...");
}
}
```
```java
package composite;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Folder implements FileSystem {
List<FileSystem> fileSystemList = new ArrayList<>();
@Override
public void delete() {
for(FileSystem fileSystem:fileSystemList){
fileSystem.delete();
}
}
public void add(FileSystem fileSystem){
fileSystemList.add(fileSystem);
}
}
```
!(data/attachment/forum/202208/02/135510eqxuw2o27ou7j2s0.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
测试代码
```java
package composite;
public class Client {
public static void del(FileSystem fileSystem){
fileSystem.delete();
System.out.println("DELETED");
System.out.println();
}
public static void main(String[] args){
Folder folder = new Folder();
Folder folder1 = new Folder();
Folder folder2 = new Folder();
Folder folder3 = new Folder();
File file1 = new File();
File file2 = new File();
File file3 = new File();
File file4 = new File();
folder.add(file1);
folder.add(folder1);
folder.add(folder2);
folder1.add(file2);
folder1.add(folder3);
folder3.add(file4);
folder2.add(file3);
del(folder);
del(folder1);
del(file2);
del(folder2);
}
}
```
客户端Client中 del(FileSystem fileSystem) 方法用于对整个组件进行命令下达
内部调用组件FileSystem的delete方法
本文作者:程序员潇然 疯狂的字节X https://crazybytex.com/
通过文件夹Folder的add方法我们构建了下面这种形式的树形结构
!(data/attachment/forum/202208/02/135607sb6djpbia0wd4w6d.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
通过下面代码进行测试
```
del(folder);
del(folder1);
del(file2);
del(folder2);
```
!(data/attachment/forum/202208/02/135722loooej5782vwj33o.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
在示例代码中，借助于FileSystem这一抽象的组件Componet
将File 这一Leaf角色和 Folder 这一Composite角色组织成 “部分--整体”的树形结构
并且，对于客户端提供统一的外在形式----Component
使得客户端对单个对象和组合对象的使用具有一致性
这就是组合模式的运用
### 两种形式
如果你有留意，可以看得到前面的代码示例中
FileSystem中仅仅只有一个delete方法
File也实现了这一个方法，但是Folder 中却有了add方法
也就是说，Composite角色中有与Component中不同的方法！
树枝中可以有树枝或者叶子节点，也就是组合对象中可以包含组合对象或者单一对象
那么，也就是说：**组合对象要提供子对象的管理方法**，比如上面的add可能还会有remove等
上面的例子中，我们将add方法安置于Composite 中
这被称为**安全方式的合成模式**
因为是在Composite中管理子对象，叶子节点类型的对象根本就没有这些方法，所以也不能对客户端执行这些方法
但是，叶子节点和树枝节点不够透明，他们拥有不同的方法
另外一种是**将子对象的管理全部托管在Component中**
也就是叶子节点和树枝节点都将拥有这些方法，方法都是一样的，对客户端来说，叶子和树枝在方法接口层面上的区别没有了
客户端可以完全同等的对待它们两者，这就是**透明方式的合成模式**
但是，它不够安全，因为叶子节点和树枝节点逻辑上本来就是不相同的
叶子节点也不会有下一级子节点，所以这些方法没有意义，而且如果使用编译期间也不会报错，会把问题留到运行中
**两种方式中，透明就不够安全，安全就不透明，所以根据实际情况按照需求进行选择**
### 总结
**组合模式的根本在于抽象组件，对于具有整体与部分关系的事物，如果需要一致性的外在表现，就可以提取共性进行抽象，这就是组合模式。**
将相关联的对象组织成“部分--整体”的树形结构形式，通过抽象构建，所有的节点都是Component
**对于客户端来说，不管到底是Leaf还是Composite，他们都是Component**
**高层模块并不需要关心，处理的到底是单个对象还是组合的对象**
**只要是比较符合“部分--整体”关系，或者说是树形结构，以及当你希望用户可以忽略组合对象和单个对象的区别时，那么就可以考虑使用组合模式**
当增加新类型组件时，新定义的Composite或者Leaf子类自动的与已有的结构和客户代码一起工作
客户端程序不需要因此而变化，从这个角度看，符合开闭原则。
!(data/attachment/forum/202206/16/141330jha7st9soow8772i.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "common_log.png")
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