设计模式之组合模式（Composite 模式）

引入composite模式
在计算机文件系统中，有文件夹的概念，文件夹里面既可以放入文件也可以放入文件夹，但是文件中却不能放入任何东西。文件夹和文件构成了一种递归结构和容器结构。
虽然文件夹和文件是不同的对象，但是他们都可以被放入到文件夹里，所以一定意义上，文件夹和文件又可以看作是同一种类型的对象，所以我们可以把文件夹和文件统称为目录条目，（directory entry）.在这个视角下，文件和文件夹是同一种对象。
所以，我们可以将文件夹和文件都看作是目录的条目，将容器和内容作为同一种东西看待，可以方便我们递归的处理问题，在容器中既可以放入容器，又可以放入内容，然后在小容器中，又可以继续放入容器和内容，这样就构成了容器结构和递归结构。
这就引出了我们本文所要讨论的composite模式，也就是组合模式，组合模式就是用于创造出这样的容器结构的。是容器和内容具有一致性，可以进行递归操作。

composite模式的具体实例
我们实现一个实例程序，可以列出文件和文件夹的信息。
自然，根据前文的讨论，我们需要建立三个类，一个文件类，一个文件夹类，同时还要抽象出两种类的共性，新建一个entry类，也就是目录条目类，这个类是实现文件类和文件夹类的一致性的。

我们先简单看一下类图：

在这里插入图片描述
首先我们实现Entry类，这个类表示目录条目的抽象类

package Composite;public abstract class Entry {public abstract String getName();public abstract int getSize();public Entry add(Entry entry) throws FileTreatMentException {throw new FileTreatMentException();}public void printList() {printList("");}protected abstract void printList(String prefix);public String toString() {return getName() + "(" + getSize() + ")";}
}

File类是文件类

package Composite;public class File extends Entry {private String name;private int size;public File(String name, int size) {this.name = name;this.size = size;}@Overridepublic String getName() {return name;}@Overridepublic int getSize() {return size;}@Overrideprotected void printList(String prefix) {System.out.println(prefix + '/' + this);}}

Directory是目录类，它持有一个目录的集合

package Composite;import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;public class Directory extends Entry {private String name;private ArrayList directory = new ArrayList();public Directory(String name) {this.name = name;}@Overridepublic String getName() {return name;}@Overridepublic int getSize() {int size = 0;Iterator it = directory.iterator();while(it.hasNext()) {Entry entry = (Entry)it.next();size += entry.getSize();}return size;}public Entry add(Entry entry) {directory.add(entry);return this;}@Overrideprotected void printList(String prefix) {System.out.println(prefix + "/" + this);Iterator it = directory.iterator();while(it.hasNext()) {Entry entry = (Entry)it.next();entry.printList(prefix + "/" + name);}}}

我们新建一个测试类

package Composite;public class Main {public static void main(String[] args) {try {System.out.println("Making root entries...");Directory rootdir = new Directory("root");Directory bindir = new Directory("bin");Directory tmpdir = new Directory("tmp");Directory usrdir = new Directory("usr");rootdir.add(bindir);rootdir.add(tmpdir);rootdir.add(usrdir);bindir.add(new File("vi", 10000));bindir.add(new File("latex", 20000));rootdir.printList();System.out.println("");System.out.println("Making user entries...");Directory yuki = new Directory("yuki");Directory hanako = new Directory("hanako");Directory tomura = new Directory("tomura");usrdir.add(yuki);usrdir.add(hanako);usrdir.add(tomura);yuki.add(new File("diary.html", 100));yuki.add(new File("Composite.java", 200));hanako.add(new File("memo.tex", 300));tomura.add(new File("game.doc", 400));tomura.add(new File("junk.mail", 500));rootdir.printList();} catch (FileTreatMentException e) {e.printStackTrace();}}}