设计模式-组合模式

一、定义

组合模式(Composite Pattern)也叫合成模式，有时又叫做部分-整体模式（Part-Whole）， 主要是用来描述部分与整体的关系，其定义如下：

Compose objects into tree structures to represent part-whole hierarchies.Composite lets clients treat individual objects and compositions of objects uniformly.（将对象组合成树形结构以表 示“部分-整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。）

组合模式的通用类图，如图所示。

我们先来说说组合模式的几个角色。

• Component抽象构件角色

定义参加组合对象的共有方法和属性，可以定义一些默认的行为或属性。

• Leaf叶子构件

叶子对象，其下再也没有其他的分支，也就是遍历的最小单位。

• Composite树枝构件

树枝对象，它的作用是组合树枝节点和叶子节点形成一个树形结构。

抽象构件

public abstract class Component { 
    //个体和整体都具有的共享
    public void doSomething(){
        //编写业务逻辑
    }
}

//树枝构件

public class Composite extends Component { 
    //构件容器 
    private ArrayList<Component> componentArrayList = new ArrayList<Component>() 
    
    //增加一个叶子构件或树枝构件 
    public void add(Component component){
        this.componentArrayList.add(component);
    } 
    
    //删除一个叶子构件或树枝构件
    public void remove(Component component){
        this.componentArrayList.remove(component);
    } 
    
    //获得分支下的所有叶子构件和树枝构件
    public ArrayList<Component> getChildren(){
        return this.componentArrayList;
    }
}

//树叶构件

public class Leaf extends Component { 
    /*
     * 可以覆写父类方法 
     * public void doSomething(){ 
     * 
     * } 
     */
}

//场景类

public class Client {
    public static void main(String[] args) { 
        //创建一个根节点 
        Composite root = new Composite(); 
        root.doSomething(); 
        //创建一个树枝构件 
        Composite branch = new Composite(); 
        //创建一个叶子节点 
        Leaf leaf = new Leaf();
        //建立整体 
        root.add(branch); 
        branch.add(leaf);
    } 
    
    //通过递归遍历树 
    public static void display(Composite root){ 
        for(Component c:root.getChildren()){ 
            if(c instanceof Leaf){ 
                //叶子节点
                c.doSomething();
            }else{ 
            //树枝节点
                display((Composite)c);
            }
        }
    }
}

二、应用

2.1 优点

• 高层模块调用简单

一棵树形机构中的所有节点都是Component，局部和整体对调用者来说没有任何区别， 也就是说，高层模块不必关心自己处理的是单个对象还是整个组合结构，简化了高层模块的 代码。

• 节点自由增加

使用了组合模式后，我们可以看看，如果想增加一个树枝节点、树叶节点是不是都很容 易，只要找到它的父节点就成，非常容易扩展，符合开闭原则，对以后的维护非常有利。

2.2 缺点

组合模式有一个非常明显的缺点，看到我们在场景类中的定义，提到树叶和树枝使用时 的定义了吗？直接使用了实现类！这在面向接口编程上是很不恰当的，与依赖倒置原则冲 突，读者在使用的时候要考虑清楚，它限制了你接口的影响范围。

2.3 使用场景

• 维护和展示部分-整体关系的场景，如树形菜单、文件和文件夹管理。
• 从一个整体中能够独立出部分模块或功能的场景。

2.4 注意事项

只要是树形结构，就要考虑使用组合模式，这个一定要记住，只要是要体现局部和整体的关系的时候，而且这种关系还可能比较深，考虑一下组合模式吧。