毅四捕Go设计模式笔记——组合模式

组合模式（Composite Pattern）

为了解决什么问题？

组合模式用于解决层次化结构的处理问题，特别适用于对象的部分-整体层次结构。

它允许客户统一对待单个对象以及对象的组合。组合模式使得客户端在使用单个对象和组合对象时可以具有一致性，从而简化了客户端的代码。

怎么用代码实现？

下面是Java代码示例，先定义抽象组件：

/**
 *  抽象组件
 */
interface Component {
    void operation();
}

然后，定义作为基本组件的叶子组件：

/**
 *  叶子组件
 */
class Leaf implements Component {
    private String name;
    
    Leaf(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    @Override
    public void operation() {
        System.out.println("Leaf " + name + " is operated.");
    }
}

接着，再定义组合组件：

/**
 *  组合组件
 */
class Composite implements Component {
    private List<Component> children = new ArrayList<>();
    
    public void add(Component component) {
        children.add(component);
    }
    
    public void remove(Component component) {
        children.remove(component);
    }
    
    @Override
    public void operation() {
        for (Component child : children) {
            child.operation();
        }
    }
}

最后，来看看在客户端怎么使用：

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Composite root = new Composite();
        root.add(new Leaf("Leaf A"));
        root.add(new Leaf("Leaf B"));
        
        Composite composite = new Composite();
        composite.add(new Leaf("Leaf X"));
        composite.add(new Leaf("Leaf Y"));
        
        root.add(composite);
        root.operation();
    }
}

为什么可以解决这个问题？

组合模式透明地组织了对象的层次结构，使得客户端代码可以一致地对待单个对象和组合对象。

以上面的示例来说，抽象组件类提供了管理子组件的接口（如添加、移除子件），而叶子组件和组合组件都实现了这个接口。这样，客户端就不需要知道它正在处理的是单个对象还是整个对象结合体的一部分。

组合模式适用于哪些场景？

组合模式适用于这些场景：

树形结构处理：当要表示对象的部分-整体层次结构时，可以用组合模式来提供统一的处理方式。

忽略组合对象与单个对象的差异：可以以相同的方式对待所有对象。

组合模式在开源代码中比较常见，下面是一些常见的应用案例：

Swing库中的组件树：Java Swing库中的组件，如 JComponent，使用组合模式来允许窗口组件有统一的处理方式。例如，JPanel可以包含其他JPanel或按钮等组件。
Apache Commons Collections：例如，CompositeCollection 和 CompositeMap 这些类使用组合模式把多个集合作为一个单一的集合进行处理。

组合模式非常适用于需要处理树形结构数据的场合。它不仅能让结构中的每个节点都具有一致性，还使得整个结构更加清晰，并且简化了客户端代码。通过将单个对象的操作和其组合体的操作统一起来，组合模式极大地增强了软件的灵活性。然而它的缺点是，在增加新类型的组件时，有时候可能需要修改现有的类结构，这可能会导致设计变得更加复杂。

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