设计模式之组合模式

最新推荐文章于 2025-06-13 15:24:43 发布

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文章标签：设计模式组合模式

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组合模式

组合模式是一种结构型设计模式，它允许你将对象组合成树形结构来表示"部分-整体"的层次结构，使得客户端可以统一处理单个对象和组合对象。

1. 模式结构

角色说明

Component（抽象组件）定义叶子和容器的公共接口
Leaf（叶子节点）表示树中的叶子节点（没有子节点）
Composite（容器节点）存储子组件，实现与子组件相关的操作

2. 关键特点

递归组合：容器可以包含其他容器，形成树形结构
透明性：叶子节点和容器节点对客户端表现一致
统一操作：可以统一处理所有节点，无需区分类型

3. 使用示例：文件系统

// 抽象组件
public abstract class FileSystemComponent {
    protected String name;
    
    public FileSystemComponent(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public abstract void display(int depth);
    public abstract void add(FileSystemComponent component);
    public abstract void remove(FileSystemComponent component);
}

// 叶子节点（文件）
public class File extends FileSystemComponent {
    public File(String name) {
        super(name);
    }
    
    @Override
    public void display(int depth) {
        System.out.println("-".repeat(depth) + name);
    }
    
    @Override
    public void add(FileSystemComponent component) {
        throw new UnsupportedOperationException("文件不能添加子节点");
    }
    
    @Override
    public void remove(FileSystemComponent component) {
        throw new UnsupportedOperationException("文件没有子节点");
    }
}

// 容器节点（文件夹）
public class Directory extends FileSystemComponent {
    private List<FileSystemComponent> children = new ArrayList<>();
    
    public Directory(String name) {
        super(name);
    }
    
    @Override
    public void display(int depth) {
        System.out.println("-".repeat(depth) + "[目录] " + name);
        for (FileSystemComponent child : children) {
            child.display(depth + 2);
        }
    }
    
    @Override
    public void add(FileSystemComponent component) {
        children.add(component);
    }
    
    @Override
    public void remove(FileSystemComponent component) {
        children.remove(component);
    }
}

// 客户端使用
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Directory root = new Directory("根目录");
        
        Directory docDir = new Directory("文档");
        docDir.add(new File("简历.doc"));
        docDir.add(new File("报告.pdf"));
        
        Directory imgDir = new Directory("图片");
        imgDir.add(new File("照片1.jpg"));
        imgDir.add(new File("照片2.jpg"));
        
        root.add(docDir);
        root.add(imgDir);
        root.add(new File("README.txt"));
        
        root.display(1);
    }
}

4. 使用示例：组织结构管理

// 员工和组织结构示例
public class Department extends OrganizationComponent {
    public Department(String name) {
        super(name);
    }
    
    public void print() {
        System.out.println("部门: " + name);
        super.print();
    }
}

public class Employee extends OrganizationComponent {
    public Employee(String name, String position) {
        super(name);
        this.position = position;
    }
    
    public void print() {
        System.out.println("员工: " + name + " (" + position + ")");
    }
}