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)。
普通实现
我们首先来看一个目录结构的普通实现:
目录节点:Noder
import java.util.ArrayList; import java.util.List; /** * 目录节点 * 包含: * 1、目录名 * 2、下级文件列表 * 3、下级目录列表 * 4、新增文件方法 * 5、新增目录方法 * 6、显示下级内容方法 */ public class Noder { String nodeName;//目录名 //通过构造器为目录命名 public Noder(String nodeName){ this.nodeName = nodeName; } ListnodeList = new ArrayList ();//目录的下级目录列表 List fileList = new ArrayList ();//目录的下级文件列表 //新增下级目录 public void addNoder(Noder noder){ nodeList.add(noder); } //新增文件 public void addFiler(Filer filer){ fileList.add(filer); } //显示下级目录及文件 public void display(){ for(Noder noder:nodeList){ System.out.println(noder.nodeName); noder.display();//递归显示目录列表 } for(Filer filer:fileList){ filer.display(); } } }
文件节点:Filer
/** * 文件节点 * 文件节点是终节点,无下级节点 * 包含: * 1、文件名 * 2、文件显示方法 */ public class Filer { String fileName;//文件名 public Filer(String fileName){ this.fileName = fileName; } //文件显示方法 public void display(){ System.out.println(fileName); } }
测试类:Clienter
import java.io.File; public class Clienter { public static void createTree(Noder node){ File file = new File(node.nodeName); File[] f = file.listFiles(); for(File fi : f){ if(fi.isFile()){ Filer filer = new Filer(fi.getAbsolutePath()); node.addFiler(filer); } if(fi.isDirectory()){ Noder noder = new Noder(fi.getAbsolutePath()); node.addNoder(noder); createTree(noder);//使用递归生成树结构 } } } public static void main(String[] args) { Noder noder = new Noder("E://ceshi"); createTree(noder);//创建目录树形结构 noder.display();//显示目录及文件 } }
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
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
/** * 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 */ public abstract class Node { protected String name;//名称 //构造器赋名 public Node(String name){ this.name = name; } //新增节点:文件节点无此方法,目录节点重写此方法 public void addNode(Node node) throws Exception{ throw new Exception("Invalid exception"); } //显示节点:文件与目录均实现此方法 abstract void display(); }
文件实现类:Filter
/** * 实现文件节点 */ public class Filer extends Node { //通过构造器为文件节点命名 public Filer(String name) { super(name); } //显示文件节点 @Override public void display() { System.out.println(name); } }
目录实现类:Noder
import java.util.*; /** * 实现目录节点 */ public class Noder extends Node { ListnodeList = new ArrayList ();//内部节点列表(包括文件和下级目录) //通过构造器为当前目录节点赋名 public Noder(String name) { super(name); } //新增节点 public void addNode(Node node) throws Exception{ nodeList.add(node); } //递归循环显示下级节点 @Override void display() { System.out.println(name); for(Node node:nodeList){ node.display(); } } }
测试类:Clienter
import java.io.File; public class Clienter { public static void createTree(Node node) throws Exception{ File file = new File(node.name); File[] f = file.listFiles(); for(File fi : f){ if(fi.isFile()){ Filer filer = new Filer(fi.getAbsolutePath()); node.addNode(filer); } if(fi.isDirectory()){ Noder noder = new Noder(fi.getAbsolutePath()); node.addNode(noder); createTree(noder);//使用递归生成树结构 } } } public static void main(String[] args) { Node noder = new Noder("E://ceshi"); try { createTree(noder); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } noder.display(); } }
执行输出结果:
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。
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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