标签：play span java设计 sys throw arraylist 作品 树形结构 递归循环
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组合模式，就是在一个对象中包含其他对象，这些被包含的对象可能是终点对象（不再包含别的对象），也有可能是非终点对象（其内部还包含其他对象，或叫组对象），我们将对象称为节点，即一个根节点包含许多子节点，这些子节点有的不再包含子节点，而有的仍然包含子节点，以此类推。很明显，这是树形结构，终结点叫叶子节点，非终节点（组节点）叫树枝节点，第一个节点叫根节点。同时也类似于文件目录的结构形式：文件可称之为终节点，目录可称之为非终节点（组节点）。
1、我们首先来看一个目录结构的普通实现：
目录节点：Noder
1 import java.util.ArrayList; 2 import java.util.List; 3 /** 4 * 目录节点 5 * 包含： 6 * 1、目录名 7 * 2、下级文件列表 8 * 3、下级目录列表 9 * 4、新增文件方法 10 * 5、新增目录方法 11 * 6、显示下级内容方法 12 */ 13 public class Noder { 14 String nodeName;//目录名 15 //通过构造器为目录命名 16 public Noder(String nodeName){ 17 this.nodeName = nodeName; 18 } 19 List<Noder> nodeList = new ArrayList<Noder>();//目录的下级目录列表 20 List<Filer> fileList = new ArrayList<Filer>();//目录的下级文件列表 21 //新增下级目录 22 public void addNoder(Noder noder){ 23 nodeList.add(noder); 24 } 25 //新增文件 26 public void addFiler(Filer filer){ 27 fileList.add(filer); 28 } 29 //显示下级目录及文件 30 public void display(){ 31 for(Noder noder:nodeList){ 32 System.out.println(noder.nodeName); 33 noder.display();//递归显示目录列表 34 } 35 for(Filer filer:fileList){ 36 filer.display(); 37 } 38 } 39 }
文件节点：Filer
1 /** 2 * 文件节点 3 * 文件节点是终节点，无下级节点 4 * 包含： 5 * 1、文件名 6 * 2、文件显示方法 7 */ 8 public class Filer { 9 String fileName;//文件名 10 public Filer(String fileName){ 11 this.fileName = fileName; 12 } 13 //文件显示方法 14 public void display(){ 15 System.out.println(fileName); 16 } 17 }
测试类：Clienter
1 import java.io.File; 2 3 public class Clienter { 4 public static void createTree(Noder node){ 5 File file = new File(node.nodeName); 6 File[] f = file.listFiles(); 7 for(File fi : f){ 8 if(fi.isFile()){ 9 Filer filer = new Filer(fi.getAbsolutePath()); 10 node.addFiler(filer); 11 } 12 if(fi.isDirectory()){ 13 Noder noder = new Noder(fi.getAbsolutePath()); 14 node.addNoder(noder); 15 createTree(noder);//使用递归生成树结构 16 } 17 } 18 } 19 public static void main(String[] args) { 20 Noder noder = new Noder("E://ceshi"); 21 createTree(noder);//创建目录树形结构 22 noder.display();//显示目录及文件 23 } 24 }
运行结果：
E:\ceshi\目录1
E:\ceshi\目录1\目录3
E:\ceshi\目录1\文件2.txt
E:\ceshi\目录2
E:\ceshi\目录2\文件3.txt
E:\ceshi\文件1.txt
2、组合模式
从上面的代码中可以看出，我们分别定义了文件节点对象与目录节点对象，这是因为文件与目录之间的操作不同，文件没有下级节点，而目录可以有下级节点，但是我们能不能这么想：既然文件与目录都是可以作为一个节点的下级节点而存在，那么我们可不可以将二者抽象为一类对象，虽然二者的操作不同，但是我们可以在实现类的方法实现中具体定义，比如文件没有新增下级节点的方法，我们就可以在文件的这个方法中抛出一个异常，不做具体实现，而在目录中则具体实现新增操作。显示操作二者都有，可以各自实现。而且由于我们将文件与目录抽象为一个类型，那么结合多态我们可以进行如下实现：
抽象类：Node
1 /** 2 * 将文件与目录统一看作是一类节点，做一个抽象类来定义这种节点，然后以其实现类来区分文件与目录，在实现类中分别定义各自的具体实现内容 3 */ 4 public abstract class Node { 5 protected String name;//名称 6 //构造器赋名 7 public Node(String name){ 8 this.name = name; 9 } 10 //新增节点：文件节点无此方法，目录节点重写此方法 11 public void addNode(Node node) throws Exception{ 12 throw new Exception("Invalid exception"); 13 } 14 //显示节点：文件与目录均实现此方法 15 abstract void display(); 16 }
文件实现类：Filter
1 /** 2 * 实现文件节点 3 */ 4 public class Filer extends Node { 5 //通过构造器为文件节点命名 6 public Filer(String name) { 7 super(name); 8 } 9 //显示文件节点 10 @Override 11 public void display() { 12 System.out.println(name); 13 } 14 }
目录实现类：Noder
1 import java.util.*; 2 /** 3 * 实现目录节点 4 */ 5 public class Noder extends Node { 6 List<Node> nodeList = new ArrayList<Node>();//内部节点列表（包括文件和下级目录） 7 //通过构造器为当前目录节点赋名 8 public Noder(String name) { 9 super(name); 10 } 11 //新增节点 12 public void addNode(Node node) throws Exception{ 13 nodeList.add(node); 14 } 15 //递归循环显示下级节点 16 @Override 17 void display() { 18 System.out.println(name); 19 for(Node node:nodeList){ 20 node.display(); 21 } 22 } 23 }
测试类：Clienter
1 import java.io.File; 2 3 public class Clienter { 4 public static void createTree(Node node) throws Exception{ 5 File file = new File(node.name); 6 File[] f = file.listFiles(); 7 for(File fi : f){ 8 if(fi.isFile()){ 9 Filer filer = new Filer(fi.getAbsolutePath()); 10 node.addNode(filer); 11 } 12 if(fi.isDirectory()){ 13 Noder noder = new Noder(fi.getAbsolutePath()); 14 node.addNode(noder); 15 createTree(noder);//使用递归生成树结构 16 } 17 } 18 } 19 public static void main(String[] args) { 20 Node noder = new Noder("E://ceshi"); 21 try { 22 createTree(noder); 23 } catch (Exception e) { 24 e.printStackTrace(); 25 } 26 noder.display(); 27 } 28 }
E://ceshi E:\ceshi\文件1.txt E:\ceshi\目录1 E:\ceshi\目录1\文件2.txt E:\ceshi\目录1\目录3 E:\ceshi\目录2 E:\ceshi\目录2\文件3.txt
从上述实现中可以看出：所谓组合模式，其实说的是对象包含对象的问题，通过组合的方式（在对象内部引用对象）来进行布局，我认为这种组合是区别于继承的，而另一层含义是指树形结构子节点的抽象（将叶子节点与数枝节点抽象为子节点），区别于普通的分别定义叶子节点与数枝节点的方式。
3、组合模式应用场景
这种组合模式正是应树形结构而生，所以组合模式的使用场景就是出现树形结构的地方。比如：文件目录显示，多及目录呈现等树形结构数据的操作。
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