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二十三、设计模式之组合模式

“组合模式”也被称为“部分整体模式”该模式属于结构型模式的一种。
将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

所属类型	定义
结构型	将对象组合成树形结构以表示“部分整体”的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

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能帮我们干什么？

主要解决什么问题？

主要解决的是 它在我们树型结构的问题中，模糊了简单元素和复杂元素的概念，客户程序可以像处理简单元素一样来处理复杂元素，从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。

优缺点

优点

1、高层模块调用简单。
2、节点自由增加。

缺点：

在使用组合模式时，其叶子和树枝的声明都是实现类，而不是接口，违反了依赖倒置原则。

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使用的场景

以下情况下适用Composite模式：
1．你想表示对象的部分-整体层次结构
2．你希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象。
部分、整体场景，如树形菜单，文件、文件夹的管理。

理解

讲解该模式之前先带大家熟悉一下“树形结构”。相信大家对“树形结构”不会太陌生，如果你刚好不太了解的话可以想一下大树，一颗树它分别有树根、树枝、树叶，正好树形结构中也有根节点、子节点（非叶子节点）、叶子节点。

组合模式就运用了树形结构，该模式的核心思想是：将多个对象组合成树形结构，以此结构来表示“整体-部分”之间的层次关系。

实现

角色

1. Component：组合模式中的“根节点”，可以是接口、抽象类、普通类，该类中定义了其子类的所有共性内容，并且该类中还存在着用于访问和管理它子部件的方法。
2. Leaf：组合中的叶子节点，也就是最末端的节点，该节点下不会再有子节点。
3. Composite：非叶子节点，它的作用是存储子部件，并且在Composite中实现了对子部件的相关操作。

组合模式

如何解决：树枝和叶子实现统一接口，树枝内部组合该接口。

关键代码：树枝内部组合该接口，并且含有内部属性 List，里面放 Component。

实现难度： ⭐️ ⭐️ ⭐️ ⭐️

举例：
java/com/kongxiang/raindrop/dp/type/structure/composite · master · 无难事者若执 / 23种设计模式 · GitCode
叶节点和组合节点。

component

public abstract class Component {
  protected  String name;
  public Component(String name){
    this.name = name;
  }

  public abstract void draw();

  public abstract void add(Component component);

  public abstract void remove(Component component);

}

leaf

public class Leaf extends Component {

    public Leaf(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println(this.name);
    }

    @Override
    public void add(Component component) {
        throw new IllegalArgumentException("叶节点不能添加组件");
    }

    @Override
    public void remove(Component component) {
        throw new IllegalArgumentException("叶节点不能移除组件");
    }
}

composite

public class Composite extends Component {
    private List<Component> componentList = new ArrayList<>();

    public Composite(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void draw() {
        for (Component com :
                componentList) {
            com.draw();
        }
    }

    @Override
    public void add(Component component) {
        this.componentList.add(component);
    }

    @Override
    public void remove(Component component) {
        this.componentList.remove(component);
    }
}

client

     public static void main(String[] args) {
        Leaf leaf = new Leaf("张三”");
        Leaf leaf1 = new Leaf("张4”");
        Leaf leaf2 = new Leaf("张5”");
        Leaf leaf3 = new Leaf("张6”");
        Leaf leaf4 = new Leaf("张7”");

        Composite composite = new Composite("组1");
        composite.add(leaf);
        composite.add(leaf1);
        Composite composite2 = new Composite("组2");
        composite2.add(leaf2);
        composite2.add(leaf3);
        Composite composite3 = new Composite("组3");
        composite3.add(leaf4);

        composite.add(composite2);
        composite2.add(composite3);

        composite.draw();

    }

总结

组合模式解耦了客户程序与复杂元素内部结构，从而使客户程序可以像处理简单元素一样来处理复杂元素。
如果你想要创建层次结构，并可以在其中以相同的方式对待所有元素，那么组合模式就是最理想的选择。本章使用了一个文件系统的例子来举例说明了组合模式的用途。在这个例子中，文件和目录都执行相同的接口，这是组合模式的关键。通过执行相同的接口，你就可以用相同的方式对待文件和目录，从而实现将文件或者目录储存为目录的子级元素。