【Java中23种面试常考的设计模式之组合模式(Composite)—结构型模式】

知识回顾:

之前我们讲过的设计模式在这里呦:
【面试最常见的设计模式之单例模式】
【面试最常见的设计模式之工厂模式】
【Java中23种面试常考的设计模式之备忘录模式(Memento)—行为型模式】
【Java中23种面试常考的设计模式之观察者模式(Observer)—行为型模式】
【Java中23种面试常考的设计模式之模板模式(Template)—行为型模式】
【Java中23种面试常考的设计模式之状态模式(State)—行为型模式】
【Java中23种面试常考的设计模式之策略模式(Strategy)—行为型模式】
【Java中23种面试常考的设计模式之迭代器模式(Iterator)—行为型模式】
【Java中23种面试常考的设计模式之访问者模式(Visitor)—行为型模式】
【Java中23种面试常考的设计模式之中介者模式(Mediator)—行为型模式】
【Java中23种面试常考的设计模式之解释器模式(Interpreter)—行为型模式】
【Java中23种面试常考的设计模式之命令模式(Command)—行为型模式】
【Java中23种面试常考的设计模式之责任链模式(Chain of Responsibility)—行为型模式】
【Java中23种面试常考的设计模式之适配器模式(Adapter)—结构型模式】
【Java中23种面试常考的设计模式之桥接模式(Bridge)—结构型模式】
接下来我们要进行学习的是:【Java中23种面试常考的设计模式之组合模式(Composite)—结构型模式】。

组合模式

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，从而使客户端可以使用统一的方式处理部分对象和整体对象。

解决的问题

1. 它在我们树型结构的问题中，模糊了简单元素和复杂元素的概念，客户程序可以像处理简单元素一样来处理复杂元素，从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。
2. 解决的是表示对象的部分-整体层次结构(树形结构)。
3. 树枝和叶子实现统一接口，树枝内部组合该接口。

生产开发中常用的使用场景

1. Junit单元测试框架(底层设计就是典型的组合模式，TestCase(叶子)、TestUnite(容器)、Test接口(抽象))
2. 操作系统的资源管理器(树形菜单，文件以及文件夹管理)
3. GUI中的容器层次图
4. XML文件解析
5. 等等。。。

模式优点与缺点

优点

1. 高层模块调用简单。
2. 节点可以自由增加。

缺点

1. 在使用组合模式时，其叶子和树枝的声明都是实现类，而不是接口，违反了依赖倒置原则。

核心角色

抽象构件(Component)角色: 定义了叶子和容器构件的共同点
叶子(Leaf)角色:无子节点
容器(Composite)角色:有容器特征，可以包含子节点
Main–Client:测试类

UML类图

实现代码:我们举这样一个栗子,既然我们的组合模式在处理文件系统上有绝对的优势，那么我们就来实现一个简单的案例(因为我们的文件系统底层就是通过树状结构来实现)

FileComponent 类

package com.composite;public interface FileComponent {void operiation();
}

ImageLeaf 类

package com.composite;public class ImageLeaf implements FileComponent{private String name;public ImageLeaf(String name) {super();this.name = name;}@Overridepublic void operiation() {System.out.println("图片文件:"+name+" 处理操作");}
}

TextLeaf 类

package com.composite;public class TextLeaf implements FileComponent{private String name;public TextLeaf(String name) {super();this.name = name;}@Overridepublic void operiation() {System.out.println("文本文件:"+name+" 处理操作");}
}

FolderComposite 类

package com.composite;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class FolderComposite implements FileComponent{private String name;// 定义容器，用来存储叶子节点  也就是存储文件private List list = new ArrayList<>();public FolderComposite(String name) {super();this.name = name;}public void add(FileComponent file){list.add(file);}public void remove(FileComponent file){list.remove(file);}public FileComponent getChild(int index){return list.get(index);}@Overridepublic void operiation() {System.out.println("处理:"+name+"文件夹");for (FileComponent file : list) {file.operiation();}}
}

客户端测试代码Client-Main

package com.composite;public class Main {public static void main(String[] args) {FileComponent text= new TextLeaf("硕风和炜.txt");FileComponent image = new ImageLeaf("硕风和炜.jpg");FolderComposite composite = new FolderComposite("D:/硕风和炜");composite.add(text);composite.add(image);composite.operiation();}
}

运行结果展示:

好了，到这里【Java中23种面试常考的设计模式之组合模式(Composite)—结构型模式】就结束了，23种设计模式持续更新汇总中。