设计模式之组合模式

什么是组合模式

组合模式（Composite Pattern）是一种结构型设计模式， 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。

组合模式的实现

模式结构

1. 组件（Component）角色
   抽象节点的共有属性及定义统一操作处理。
2. 叶子节点（Leaf）角色
   单个节点， 它不包含子节点。
3. 容器（Composite）
   包含叶节点或其他容器等组件。

抽象节点类

abstract class Node {

    public Node(String name) {
        this.name = name;
    }
    //节点名称
    String name;
    //添加节点
    abstract Node add(Node node);
    //输出节点
    abstract void print();
}

实现根节点

class RootNode extends Node {
    //子节点
    List<Node> list = new ArrayList<>();

    public RootNode(String name) {
        super(name);
    }
    //添加子节点
    @Override
    Node add(Node node) {
        this.list.add(node);
        return this;
    }
    //输出
    @Override
    void print() {
        System.out.println(name);
        this.list.forEach(Node::print);
    }
}

实现叶子节点

class LeafNode extends Node {

    public LeafNode(String name) {
        super(name);
    }
    //叶子节点为最后一个节点，不能添加子节点
    @Override
    Node add(Node node) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    //输出
    @Override
    void print() {
        System.out.println(" "+name);
    }
}

验证

通过RootNode LeafNode 构建节点树。

new RootNode("中国")
                .add(new RootNode("北京")
                        .add(new LeafNode("朝阳区"))
                        .add(new LeafNode("海淀区")
                        ))
                .add(new RootNode("山东")
                        .add(new LeafNode("济南"))
                        .add(new LeafNode("青岛")
                        )).print();

组合模式的使用场景

1. 客户端忽略部分组件差异，统一入口实现 。
2. 表现为树状（整体-部分）结构。
   例如：文件系统、组织结构、决策树等场景。

组合模式的优缺点

优点：

1. 符合开闭原则，可扩展，节点灵活配置。
2. 能够非常好地处理层次结构，简化客户端调用。

缺点：
设计抽象，功能差异化非常大的接口包装困难。

总结

组合模式用于将多个对象组合成树形结构以表示“整体-部分”的结构层次，组合模式对单个对象（叶子对象）和组合对象（容器对象）的使用具有一致性。
简单来说，需要实现树状结构（整体-部分），适合使用组合模式，反之不适合（不代表不能用，需要特殊适配，得不偿失）。