组合模式（Composite Pattern）是一种结构型设计模式，它的主要目标是将对象组织到树形结构中，并且能够以统一的方式处理单个对象和组合对象。这种模式使得客户端可以一致地对待单个对象以及对象的集合。
原理
- 抽象组件（Component）: 定义所有组件共有的接口，包括叶子节点（Leaf）和容器节点（Composite）都继承自这个接口。
- 叶子组件（Leaf）: 是组合中的基本元素，它没有子组件，实现了抽象组件定义的操作。
- 容器组件（Composite）: 包含多个子组件，每个子组件都是一个抽象组件的实例；容器组件提供管理其子组件的方法，并实现与抽象组件相同的接口，以便客户端能一致地访问叶节点和容器节点。
Java代码示例
// 抽象组件
public abstract class Component {
public abstract void add(Component component);
public abstract void remove(Component component);
public abstract void operation();
}
// 叶子组件（例如：文本文件）
public class Leaf extends Component {
@Override
public void add(Component component) {
throw new UnsupportedOperationException("Leaf doesn't support adding components");
}
@Override
public void remove(Component component) {
throw new UnsupportedOperationException("Leaf doesn't support removing components");
}
@Override
public void operation() {
System.out.println("Executing operation on a leaf component.");
}
}
// 容器组件（例如：目录）
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() {
for (Component child : children) {
child.operation();
}
System.out.println("Executing operation on a composite component and its children.");
}
}
// 使用示例
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 创建叶子节点
Component leaf1 = new Leaf();
Component leaf2 = new Leaf();
// 创建容器节点并添加叶子节点
Composite composite = new Composite();
composite.add(leaf1);
composite.add(leaf2);
// 对单个叶子和组合执行操作
leaf1.operation();
composite.operation();
}
}
想象一下你正在管理一家公司，这家公司由员工组成，有些员工直接向你报告（叶子节点），有些员工是团队领导，他们手下还有其他员工（容器节点）。组合模式允许你对每位员工或整个团队下达命令时使用相同的方式，无论是单独与某位员工交谈，还是召开团队会议进行沟通。
应用场景
- 文件系统中的目录和文件结构：目录可以包含文件和其他目录，而文件则没有子项。
- 组合图形对象，如图形编辑器中的图形及其组合（组）。
- HTML文档结构，其中元素可以嵌套其他元素形成层级结构。
适用性
- 需要表示部分-整体层次结构的问题域。
- 客户端需要一致地处理单个对象和对象集合的情况。
- 想要简化在复杂对象树中进行操作的代码时。
