结构型模式-组合模式-优快云博客

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结构型模式-组合模式

结构型模式-组合模式

组合模式（Composite Pattern）是一种结构型设计模式，它将对象组合成树形结构，以表示“整体-部分”的层次结构。组合模式使得用户可以统一处理单个对象和组合对象，无需区分它们之间的差异，从而简化了客户端的代码。

组合模式的核心思想是通过抽象类或接口来定义组合对象和叶子对象的公共操作，并在组合对象中维护一个子对象的集合。组合对象可以包含其他组合对象或叶子对象作为其子对象，形成了树形结构。

组合模式包含角色

组件（Component）：

组件是组合对象和叶子对象的抽象类或接口，它定义了组合对象和叶子对象的公共操作。
叶子组件（Leaf）：

叶子组件是组合对象的最小单位，它没有子对象。叶子组件实现了组件的操作，但没有实现添加、删除子对象等方法。
组合组件（Composite）：

组合组件是组合对象的类，它可以包含其他组合对象或叶子对象作为其子对象。组合组件实现了组件的操作，并维护了一个子对象的集合。

组合模式的工作流程

组件类中定义了公共操作，包括组合对象和叶子对象的操作。
叶子组件类实现了组件类的操作，但没有实现添加、删除子对象等方法。
组合组件类继承自组件类，实现了组件类的操作，并维护了一个子对象的集合。
客户端通过调用组合对象的方法来操作整个树形结构。

组合模式的优点

简化客户端代码：

客户端无需区分组合对象和叶子对象，统一使用组件类的接口进行操作，简化了客户端的代码。
可扩展性：

可以通过继承和实现来扩展组合对象和叶子对象的行为，使得系统更加灵活。
统一操作：

组合模式提供了一种统一的方式来操作整个树形结构，无论是操作单个对象还是操作组合对象。

组合模式适用场景

当需要表示整体-部分层次结构的场景时，可以使用组合模式。
当希望客户端统一操作单个对象和组合对象时，可以使用组合模式。
当需要对整个树形结构进行递归操作时，可以使用组合模式。

组合模式示例

// 组件接口
interface Component {
    void operation();
}

// 叶子组件
class Leaf implements Component {
    private String name;

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

    public void operation() {
        System.out.println("Leaf: " + name);
    }
}

// 组合组件
class Composite implements Component {
    private List<Component> components = new ArrayList<>();

    public void addComponent(Component component) {
        components.add(component);
    }

    public void removeComponent(Component component) {
        components.remove(component);
    }

    public void operation() {
        System.out.println("Composite:");
        for (Component component : components) {
            component.operation();
        }
    }
}

// 客户端代码
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Component leaf1 = new Leaf("Leaf 1");
        Component leaf2 = new Leaf("Leaf 2");
        
        Component composite1 = new Composite();
        composite1.addComponent(leaf1);
        composite1.addComponent(leaf2);
        
        Component leaf3 = new Leaf("Leaf 3");
        
        Component composite2 = new Composite();
        composite2.addComponent(leaf3);
        composite2.addComponent(composite1);
        
        composite2.operation();
    }
}