今天要说的,是一种不常见的设计模式,组合模式,这个组合模式,和组合关系没有任何的关系,之所以不常见,是因为组合模式要求比较高,要求数据必须能够形成树型结构,才能够发挥作用

在设计模式一书中,组合模式是这样定义的,将一组对象组织成树型结构,以表示部分-整体的层次关系,组合让客户端可以统一的处理 单一对象和组合对象

我们可以举一个文件目录的例子,来解释组合模式,现在有一个这样的需求

动态地添加,删除某个目录下的子目录或者文件

统计指定目录下的文件个数

统计指定目录下的文件总大小

那么我们可以设计一个类

public class FileSystemNode {

private String path;

private boolean isFile;

private List<FileSystemNode> subNodes = new ArrayList<>();

public FileSystemNode(String path, boolean isFile) {

this.path = path;

this.isFile = isFile;

}

public int countNumOfFiles() {

// TODO:…

}

public long countSizeOfFiles() {

// TODO:…

}

public String getPath() {

return path;

}

public void addSubNode(FileSystemNode fileOrDir) {

subNodes.add(fileOrDir);

}

public void removeSubNode(FileSystemNode fileOrDir) {

int size = subNodes.size();

int i = 0;

for (; i < size; ++i) {

if (subNodes.get(i).getPath().equalsIgnoreCase(fileOrDir.getPath())) {

break;

}

}

if (i < size) {

subNodes.remove(i);

}

}

}

上面基本实现了这个需求,而是用起来,只需要创建后递归删除即可

上面虽然实现了,但是并不合适于大型的项目,因为文件和文件夹是有区别的

所以我们应该讲这个类拆分为文件和文件夹两种类型 File Directory两个雷

按照这种思路,我们对代码进行重新划分,设计出一个接口FileSystemNode()

public abstract class FileSystemNode {

protected String path;

public FileSystemNode(String path) {

this.path = path;

}

public abstract int countNumOfFiles();

public abstract long countSizeOfFiles();

public String getPath() {

return path;

}

}

public class File extends FileSystemNode {

public File(String path) {

super(path);

}

@Override

public int countNumOfFiles() {

return 1;

}

@Override

public long countSizeOfFiles() {

java.io.File file = new java.io.File(path);

if (!file.exists()) return 0;

return file.length();

}

}

public class Directory extends FileSystemNode {

private List<FileSystemNode> subNodes = new ArrayList<>();

public Directory(String path) {

super(path);

}

@Override

public int countNumOfFiles() {

int numOfFiles = 0;

for (FileSystemNode fileOrDir : subNodes) {

numOfFiles += fileOrDir.countNumOfFiles();

}

return numOfFiles;

}

@Override

public long countSizeOfFiles() {

long sizeofFiles = 0;

for (FileSystemNode fileOrDir : subNodes) {

sizeofFiles += fileOrDir.countSizeOfFiles();

}

return sizeofFiles;

}

public void addSubNode(FileSystemNode fileOrDir) {

subNodes.add(fileOrDir);

}

public void removeSubNode(FileSystemNode fileOrDir) {

int size = subNodes.size();

int i = 0;

for (; i < size; ++i) {

if (subNodes.get(i).getPath().equalsIgnoreCase(fileOrDir.getPath())) {

break;

}

}

if (i < size) {

subNodes.remove(i);

}

}

}

这样,在我们的使用中,不用关心是文件还是文件夹,直接使用即可

使用代码如下

public class Demo {

public static void main(String[] args) {

/**

* /

* /wz/

* /wz/a.txt

* /wz/b.txt

* /wz/movies/

* /wz/movies/c.avi

* /xzg/

* /xzg/docs/

* /xzg/docs/d.txt

*/

Directory fileSystemTree = new Directory(“/”);

Directory node_wz = new Directory(“/wz/”);

Directory node_xzg = new Directory(“/xzg/”);

fileSystemTree.addSubNode(node_wz);

fileSystemTree.addSubNode(node_xzg);

File node_wz_a = new File(“/wz/a.txt”);

File node_wz_b = new File(“/wz/b.txt”);

Directory node_wz_movies = new Directory(“/wz/movies/”);

node_wz.addSubNode(node_wz_a);

node_wz.addSubNode(node_wz_b);

node_wz.addSubNode(node_wz_movies);

File node_wz_movies_c = new File(“/wz/movies/c.avi”);

node_wz_movies.addSubNode(node_wz_movies_c);

Directory node_xzg_docs = new Directory(“/xzg/docs/”);

node_xzg.addSubNode(node_xzg_docs);

File node_xzg_docs_d = new File(“/xzg/docs/d.txt”);

node_xzg_docs.addSubNode(node_xzg_docs_d);

System.out.println(“/ files num:” + fileSystemTree.countNumOfFiles());

System.out.println(“/wz/ files num:” + node_wz.countNumOfFiles());

}

}

接下来,再来一个实例场景

比如一个OA系统,公司组织结构包括了部门和员工两种数据类型,那么我们可以创建一个如下的两个表

那么在实际上,部门中可以包含子部门和员工,我们亦可以抽取一个父类,让部门表和员工表对应的数据结构继承这个父类,从而处理起来更加的方便

public abstract class HumanResource {

protected long id;

protected double salary;

public HumanResource(long id) {

this.id = id;

}

public long getId() {

return id;

}

public abstract double calculateSalary();

}

public class Employee extends HumanResource {

public Employee(long id, double salary) {

super(id);

this.salary = salary;

}

@Override

public double calculateSalary() {

return salary;

}

}

public class Department extends HumanResource {

private List<HumanResource> subNodes = new ArrayList<>();

public Department(long id) {

super(id);

}

@Override

public double calculateSalary() {

double totalSalary = 0;

for (HumanResource hr : subNodes) {

totalSalary += hr.calculateSalary();

}

this.salary = totalSalary;

return totalSalary;

}

public void addSubNode(HumanResource hr) {

subNodes.add(hr);

}

}

// 构建组织架构的代码

public class Demo {

private static final long ORGANIZATION_ROOT_ID = 1001;

private DepartmentRepo departmentRepo; // 依赖注入

private EmployeeRepo employeeRepo; // 依赖注入

public void buildOrganization() {

Department rootDepartment = new Department(ORGANIZATION_ROOT_ID);

buildOrganization(rootDepartment);

}

private void buildOrganization(Department department) {

List<Long> subDepartmentIds = departmentRepo.getSubDepartmentIds(department.getId());

for (Long subDepartmentId : subDepartmentIds) {

Department subDepartment = new Department(subDepartmentId);

department.addSubNode(subDepartment);

buildOrganization(subDepartment);

}

List<Long> employeeIds = employeeRepo.getDepartmentEmployeeIds(department.getId());

for (Long employeeId : employeeIds) {

double salary = employeeRepo.getEmployeeSalary(employeeId);

department.addSubNode(new Employee(employeeId, salary));

}

}

}

那么,这个处理逻辑非常的统一了,而且使用起来并不困难

本章其实很简单

组合模式的设计思路,不如说是业务场景下的一种数据结构和算法的抽象,将多个不同的类,抽象化出来,形成一个树型的数据结构,然后利用递归遍历的手段来实现

但正因为需要抽象成一个树型的结构,所以并不常用,比较局限

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