设计模式之组合模式

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本文介绍组合模式的概念、原理及其应用场景，通过实例代码展示了如何利用组合模式处理部分与整体的关系，简化客户端代码并方便功能扩展。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

设计模式之组合模式

概述

组合模式（Composite Pattern），又叫部分整体模式，是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象。组合模式依据树形结构来组合对象，用来表示部分以及整体层次。这种类型的设计模式属于结构型模式，它创建了对象组的树形结构。
这种模式创建了一个包含自己对象组的类。该类提供了修改相同对象组的方式。
目的：
将对象组合成树形结构以表示部分整体的关系，组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

设计模式思想

这里写图片描述
组合模式中的角色

抽象构件角色（component）：是组合中的对象声明接口，在适当的情况下，实现所有类共有接口的默认行为。声明一个接口用于访问和管理Component子部件。这个接口可以用来管理所有的子对象。
树叶构件角色(Leaf)：在组合树中表示叶节点对象，叶节点没有子节点。并在组合中定义图元对象的行为。
树枝构件角色（Composite）：定义有子部件的那些部件的行为。存储子部件。在Component接口中实现与子部件有关的操作。
客户角色（Client）：通过component接口操纵组合部件的对象。

透明方式与安全方式

透明方式：在Component中声明所有来管理子对象的方法，其中包括Add，Remove等。这样实现Component接口的所有子类都具备了Add和Remove方法。这样做的好处是叶节点和枝节点对于外界没有区别，它们具备完全一致的接口。

安全方式：在Component中不去声明Add和Remove方法，那么子类的Leaf就不需要实现它，而是在Composit声明所有用来管理子类对象的方法。

两种方式有缺点：对于透明方式，客户端对叶节点和枝节点是一致的，但叶节点并不具备Add和Remove的功能，因而对它们的实现是没有意义的；对于安全方式，叶节点无需在实现Add与Remove这样的方法，但是对于客户端来说，必须对叶节点和枝节点进行判定，为客户端的使用带来不便。

设计模式源码

本源码采用安全方式，以公司与公司的关系，从代码角度来阐述组合模式。
代码结构图
这里写图片描述
抽象构件角色（component）

/**
 * 公司类，抽象类和接口
 * @author Administrator
 *
 */
public abstract class Company {
    public String name;

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

    public abstract void Add(Company company);//增加
    public abstract void Remove(Company company);//删除
    public abstract void Display(int depth);//显示
    public abstract void LineOfDuty();//履行职责

}

抽象构件角色（component）具体实现类

/**
 * 具体公司实现类，实现接口，树枝节点
 * @author Administrator
 *
 */
public class ConcreteCompany extends Company{
private List<Company> childrenCompany;
//private String name;
    public ConcreteCompany(String name) {
        super(name);
        this.name=name;
        childrenCompany=new ArrayList<Company>();
    }

    @Override
    public void Add(Company company) {
        childrenCompany.add(company);

    }

    @Override
    public void Remove(Company company) {
    childrenCompany.remove(company);

    }



    @Override
    public void Display(int depth) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(new String("-"+depth)+name);
        for (Company company : childrenCompany) {
            company.Display(depth+2);
        }
    }

    @Override
    public void LineOfDuty() {
        for (Company company : childrenCompany) {
            company.LineOfDuty();
        }

    }

}

package com.designpattern.compositePatterns;
/**
 * 人力资源部类，树叶节点，无子节点
 * @author Administrator
 *
 */
public class HRDepartment extends Company{

//  private String name;
    public HRDepartment(String name) {
        super(name);
        this.name=name;
    }

    @Override
    public void Add(Company company) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void Remove(Company company) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void Display(int depth) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(name);
    }

    @Override
    public void LineOfDuty() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(name+":员工招聘培训管理");
    }

}

package com.designpattern.compositePatterns;
/**
 * 财务部类，树叶节点，无子节点
 * @author Administrator
 *
 */
public class FinanceDepartment extends Company{

    public FinanceDepartment(String name) {
        super(name);
        this.name=name;
    }

    @Override
    public void Add(Company company) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void Remove(Company company) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void Display(int depth) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(name);
    }

    @Override
    public void LineOfDuty() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(name+":公司财务收支管理");
    }

}

package com.designpattern.test;

import com.designpattern.compositePatterns.ConcreteCompany;
import com.designpattern.compositePatterns.FinanceDepartment;
import com.designpattern.compositePatterns.HRDepartment;

public class TestComposite {
    public static void main(String[] args) {
        ConcreteCompany root = new ConcreteCompany("河南总公司");
        root.Add(new HRDepartment("河南总公司人力资源部"));
        root.Add(new FinanceDepartment("河南总公司财务部"));

        ConcreteCompany comp = new ConcreteCompany("北京华北分公司");
        root.Add(new HRDepartment("华北分公司人力资源部"));
        root.Add(new FinanceDepartment("华北分公司财务部"));
        root.Add(comp);

        ConcreteCompany comp1 = new ConcreteCompany("天津分公司");
        root.Add(new HRDepartment("天津分公司人力资源部"));
        root.Add(new FinanceDepartment("天津分公司财务部"));
        comp.Add(comp1);

        ConcreteCompany comp2 = new ConcreteCompany("雄安分公司");
        root.Add(new HRDepartment("雄安分公司人力资源部"));
        root.Add(new FinanceDepartment("雄安分公司财务部"));
        comp.Add(comp2);

        System.out.println("公司结构图：");
        root.Display(1);
        System.out.println("部门职责：");
        root.LineOfDuty();
    }
}

测试效果：

公司结构图：
-1河南总公司
总公司人力资源部
总公司财务部
华北分公司人力资源部
华北分公司财务部
-3北京华北分公司
-5天津分公司
-5雄安分公司
天津分公司人力资源部
天津分公司财务部
雄安分公司人力资源部
雄安分公司财务部
部门职责：
总公司人力资源部:员工招聘培训管理
总公司财务部:公司财务收支管理
华北分公司人力资源部:员工招聘培训管理
华北分公司财务部:公司财务收支管理
天津分公司人力资源部:员工招聘培训管理
天津分公司财务部:公司财务收支管理
雄安分公司人力资源部:员工招聘培训管理
雄安分公司财务部:公司财务收支管理