使用安全组合模式实现无限级文件系统

计算机是程序员每天都要接触的，计算机里的文件系统就是一个典型的树形结构，目录包含文件夹和文件，文件夹里又可以包含文件夹和文件。本节主要来实现一个简单的文件系统。

文件系统有两个大层次，即文件夹和文件。其中，文件夹能容纳其他层次，为树枝节点。文件是最小单位，为叶子节点。由于文件系统层次较少，树枝节点（文件夹）结构相对稳定，且文件可以有很多类型，所以我们选择使用安全组合模式来实现文件系统，可以避免为叶子节点类型（文件）引入冗余方法。

首先创建顶层的抽象组件 Directory 类。

public abstract class Directory {
    protected String name;

    public Directory(String name) {
        this.name = name;
    }

    public abstract void show();
}

然后分别创建 File 类和 Folder 类，File 类的代码如下。

public class File extends Directory {
    public File(String name) {
        super(name);
    }

    public void show() {
        System.out.println(this.name);
    }
}

Folder 类的代码如下。

public class Folder extends Directory {

    private List<Directory> dirs;
    private Integer level;

    public Folder(String name, Integer level) {
        super(name);
        this.level = level;
        this.dirs = new ArrayList<Directory>();
    }

    public void show() {
        System.out.println(this.name);
        for (Directory c : dirs) {
            if (this.level != null) {
                for (int i = 0; i < this.level; i++) {
                    System.out.print("   ");
                }
                for (int i = 0; i < this.level; i++) {
                    if (i == 0) {
                        System.out.print("+");
                    }
                    System.out.print("-");
                }
            }
            c.show();
        }
    }

    public boolean add(Directory dir) {
        return this.dirs.add(dir);
    }

    public boolean remove(Directory dir) {
        return this.dirs.remove(dir);
    }

    public Directory get(int index) {
        return this.dirs.get(index);
    }

    public void list() {
        for (Directory dir : dirs) {
            System.out.println(dir.name);
        }
    }
}

可以看到，Folder 类不仅覆盖了顶层（父类）的 show() 方法，还增加了 list() 方法。最后我们来编写客户端测试代码。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("==========安全组合模式=============");

        Folder im = new Folder("即时聊天", 2);

        File qq = new File("QQ.exe");
        File wx = new File("微信.exe");

        Folder sns = new Folder("社交", 3);
        Folder love = new Folder("两性", 4);
        Folder normal = new Folder("职场", 4);
        Folder high = new Folder("高端", 5);
        Folder low = new Folder("低端", 5);

        File momo = new File("Momo.exe");
        love.add(momo);

        File maimai = new File("Maimai.exe");
        low.add(maimai);

        File boss = new File("Boss直聘.exe");
        high.add(boss);

        normal.add(high);
        normal.add(low);

        sns.add(love);
        sns.add(normal);

        im.add(qq);
        im.add(wx);
        im.add(sns);

        Folder office = new Folder("办公软件", 2);

        File word = new File("Word.exe");
        File ppt = new File("PowerPoint.exe");
        File excel = new File("Excel.exe");

        office.add(word);
        office.add(ppt);
        office.add(excel);

        Folder root = new Folder("D盘", 1);

        root.add(im);
        root.add(office);

        System.out.println("=============show()=============");
        root.show();

        System.out.println("=============list()=============");
        root.list();
    }
}

运行结果如下所示。

==========安全组合模式=============
=============show()=============
D盘
   +-即时聊天
      +--QQ.exe
      +--微信.exe
      +--社交
         +---两性
            +----Momo.exe
         +---职场
            +----高端
               +-----Boss直聘.exe
            +----低端
               +-----Maimai.exe
   +-办公软件
      +--Word.exe
      +--PowerPoint.exe
      +--Excel.exe
=============list()=============
即时聊天
办公软件

安全组合模式的好处就是接口定义职责清晰，符合设计模式的单一职责原则和接口隔离原则。缺点是用户需要区分树枝节点和叶子节点，这样才能正确处理各个层次的操作，客户端无法依赖抽象接口（Component），违背了设计模式的依赖倒置原则。