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什么是组合模式？一文详解

news 2026/5/23 20:23:21

一.意图

将对象组合成树型结构，以表示“部分-整体”的层次结构。组合模式使得用户对单个对象（文件，由于文件是最底层，没儿子，所以叫“单个对象”）和组合对象（文件夹，文件夹有儿子，所以叫“组合对象”）的使用具有一致性（一致性的意思是，无论是文件还是文件夹，我们创建对象时，左面的声明类型都用抽象文件表示，这是一种多态的思想，很多算法都用到了）。

核心思想：
文件夹下，可以包括文件、文件夹
文件就不能进行add、和remove方法了（说白了，到文件就结束了，它不可能在下面继续深入添加儿子了，因为文件就到底了。再说白了，只有文件夹才能继续添加儿子）因此具体的做法就是（首先要知道，文件作为抽象文件的子类，是一定要实现抽象文件的add和remove方法，但是文件还不能进行add和remove，因此实现add和remove方法时，直接return “文件无法执行add、remove操作”之类的特殊处理信息即可。或者add和remove的返回值类型是boolean类型，那我们直接令文件的add和remove操作的返回值都是false即可，表示文件不能进行添加、删除儿子，因为文件就是最底层，没有儿子。）

二.结构

三.举例：文件夹、文件的树状结构（操作系统的目录结构）

1.代码

①创建“抽象文件”

//抽象文件（即：可以是文件夹，也可以是文件，故称为“抽象文件”） public abstract class AbstractFile { protected String name;//抽象文件的名称（即：文件夹的名称 / 文件的名称） //打印抽象文件的名称 public void printName(){ System.out.println(name); } //添加抽象文件（true代表添加成功、false代表添加失败） public abstract boolean add(AbstractFile file); //移除抽象文件（true代表移除成功、false代表移除失败） public abstract boolean remove(AbstractFile file); //获取子抽象文件组(儿子/子组件) public abstract List<AbstractFile> getChildren(); }

②创建“文件夹”

//文件夹 public class Folder extends AbstractFile{ //当前文件夹的子抽象文件组(儿子/子组件) private List<AbstractFile> childrenList = new ArrayList<AbstractFile>(); public Folder(String name){ this.name = name; } @Override public boolean add(AbstractFile file) { return childrenList.add(file); } @Override public boolean remove(AbstractFile file) { return childrenList.remove(file); } @Override public List<AbstractFile> getChildren() { return childrenList; } }

③创建“文件”

//文件 public class File extends AbstractFile{ public File(String name){ this.name = name; } @Override public boolean add(AbstractFile file) { return false;//文件就是最底层了，不能添加儿子，所以恒为false } @Override public boolean remove(AbstractFile file) { return false;//文件就是最底层了，不能移除儿子，所以恒为false } @Override public List<AbstractFile> getChildren() { return null;//文件就是最底层，根本不可能有儿子，所以返回null } }

测试一下

public class Demo01Application { //输出整体的树状结构 static void print(AbstractFile file){ //先输出自己的名字 file.printName(); //获取儿子集合 List<AbstractFile> childrenList = file.getChildren(); if(childrenList == null) return; //遍历每个儿子 for(AbstractFile children: childrenList){ //递归调用本方法 print(children);//这里要用递归，这也是一个考点 } } public static void main(String[] args) { AbstractFile root = new Folder("root"); AbstractFile folderA = new Folder("folderA"); AbstractFile folderB = new Folder("folderB"); AbstractFile fileC = new File("fileC"); AbstractFile fileD = new File("fileD"); AbstractFile fileE = new File("fileE"); root.add(folderA); root.add(folderB); root.add(fileC); folderA.add(fileD); folderA.add(fileE); //输出树状结构 print(root); } }

我们可以先根据常识，画一下目前代码中的目录结构：
所以此时遍历输出的结果顺序（先序遍历，即：根、左、右）应该是：
root、folderA、fileD、fileE、folderB、fileC

四.软考真题

1.2009年下半年

题目

分析过程

(1)abstract
(2)null
(3)List
(4)childList
(5)printTree(file)
没啥好说的，和我们上述举的例子一模一样。

正确答案

将我们上述的答案，和下面的正确答案进行对比，发现全对了。

2.2010年下半年

题目

分析过程

(1)abstract class
注意别把class丢了
(2)this.name
(3)Company
(4)Company
(5)children
(6)children
(7)root.Add(comp)
(8)comp.Add(comp1)
这题和文件、文件夹哪个类型的题一样，都是很简单的。