概述

组合模式是一种结构性设计模式，它允许将对象组合成树形结构来表示“部分-整体”的层次关系。组合模式能够使客户端以统一的方式对待个别对象和对象组合，从而简化了使用复杂对象的代码。

角色

组合模式主要由以下几个部分组成：

• 组件接口（Component）：定义了叶子和组合对象的共同接口。
• 叶子类（Leaf）：实现了组件接口的基本对象，不包含任何子对象。
• 组合类（Composite）：实现了组件接口，并且可以包含子组件，提供管理和操作子对象的方法。

使用场景

• 需要表示对象的部分-整体层次结构时。
• 客户端需要统一使用单个对象和对象组合的接口时。
• 希望简化客户端代码，以便可以独立管理组件树的各个部分时。

代码示例

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 组件接口
interface Component {
    void operation();
}

// 叶子类
class Leaf implements Component {
    private String name;

    public Leaf(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void operation() {
        System.out.println("Leaf: " + name);
    }
}

// 组合类
class Composite implements Component {
    private List<Component> children = new ArrayList<>();
    private String name;

    public Composite(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void add(Component component) {
        children.add(component);
    }

    public void remove(Component component) {
        children.remove(component);
    }

    @Override
    public void operation() {
        System.out.println("Composite: " + name);
        for (Component child : children) {
            child.operation();
        }
    }
}

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Composite root = new Composite("Root");
        Leaf leaf1 = new Leaf("Leaf 1");
        Leaf leaf2 = new Leaf("Leaf 2");

        root.add(leaf1);
        root.add(leaf2);

        Composite subComposite = new Composite("SubComposite");
        Leaf leaf3 = new Leaf("Leaf 3");
        subComposite.add(leaf3);
        root.add(subComposite);

        root.operation();
    }
}

总结

组合模式通过将对象组合成树形结构，简化了客户端使用复杂对象的过程。它提供了一种统一的方法来处理单个对象和对象组合，使得代码更具可读性和可维护性。在需要处理层次结构的场景中，组合模式是一种非常有效的解决方案。理解和掌握组合模式对软件开发者来说是至关重要的。