设计模式-组合模式

组合模式：

? ? ? 组合模式（Composite Pattern）属于结构型的设计模式，它允许你将对象组合成树形结构，并且以统一的方式处理单个对象与对象组合。在组合模式中，单个对象与复合对象都可以通过相同接口进行访问和操作，从而实现对整个对象树的透明化处理。

角色和结构：

1 Component（组件）：

• 这是所有对象（包括叶子节点和容器节点）的基类或接口。
• 定义了所有对象共有的方法，如添加、删除子节点以及获取子节点的方法。
• 可以包含一部分默认行为，对于复杂操作可能由具体组件来完成。

2 Leaf（叶子节点）：

• 实现容器接口的最简单形式，代表树中的叶子对象。
• 叶子节点通常提供具体的业务逻辑实现。

3 Composite（容器节点/组合体）：

• 同样实现容器接口，但它的内部可以包含其他容器对象，即它可以包含子节点。
• 提供管理其子节点的方法，例如添加、删除子节点等。
• 递归地对其子节点调用相应的方法，使得客户端代码可以一致地处理单个组件和整个组件树。

工作原理：

• 当客户端调用容器接口的方法时，如果是针对叶子节点，那么直接执行相应的行为；如果针对的是容器节点，则会遍历其内部的所有子节点并递归调用这些方法。
• 由于叶子节点和容器节点都实现了相同的接口，因此它们可以互换使用，客户端无需了解处理的是单个对象还是对象集合。

示例代码：

组合模式示例代码：

// Component 接口或抽象类
public abstract class Component {
    public abstract void add(Component component);
    public abstract void remove(Component component);
    public abstract void operation();
}

// Leaf 类
public class Leaf extends Component {
    @Override
    public void add(Component component) {
        // 不支持添加子节点的操作
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    @Override
    public void remove(Component component) {
        // 不支持移除子节点的操作
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    @Override
    public void operation() {
        // 叶子节点的具体业务逻辑实现
        System.out.println("Leaf operation");
    }
}

// Composite 类
public class Composite extends Component {
    private List<Component> children = new ArrayList<>();

    @Override
    public void add(Component component) {
        children.add(component);
    }

    @Override
    public void remove(Component component) {
        children.remove(component);
    }

    @Override
    public void operation() {
        // 执行自身的操作
        System.out.println("Composite operation");

        // 遍历并执行子节点的操作
        for (Component child : children) {
            child.operation();
        }
    }
}

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Component leaf1 = new Leaf();
        Component leaf2 = new Leaf();
        Component composite = new Composite();

        composite.add(leaf1);
        composite.add(leaf2);

        composite.operation(); // 输出 "Composite operation" 和两次 "Leaf operation"
    }
}

说明：在上面代码中Component?是通用接口，Leaf?是叶子节点，而?Composite?是组合节点。当调用?composite.operation()?时，它会先执行自身的方法，再递归调用每个子节点的?operation()?方法。

组合模式的优点：

• 统一处理方式：无论对象是简单的还是复杂的，客户端都可以使用统一的方式来处理。
• 简化客户端代码：客户端无需关注处理的对象是否为单一对象还是组合对象。
• 可灵活扩展：当需要增加新的组件类型时，只需创建一个新的 Component 类即可，不需要修改现有客户端代码。

组合模式的应用场景：

• 文件系统中的目录与文件结构，其中目录可以包含子目录和文件，而文件不能包含其他内容。
• HTML DOM 树，元素既可以是简单的文本节点也可以是包含其他元素的容器节点。
• UI 框架中的组件组织，如菜单项可以是一个单独的按钮或一个包含多个子菜单项的容器。