组合模式(Composite)，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。
组合模式结构图
组合模式中的角色
- Component：叶子构件和容器构件继承的抽象类，包含叶子和容器的共有行为的声明。
- Leaf：树的叶节点类，实现抽象构件的业务方法，没有子节点，是遍历的最小单位。
- Composite：树的非叶节点类，用来存储子部件，在 Component 中实现与子部件相关的操作。
组合模式的简单实现
（1）抽象类或接口
public abstract class Company {
protected String name;
public Company(String name) {
this.name = name;
}
public abstract void add(Company company);
public abstract void remove(Company company);
public abstract void display();
public abstract void lineOfDuty();
}
(2) 树枝节点
public class ConcreteCompany extends Company {
private List<Company> companyList = new ArrayList<>();
public ConcreteCompany(String name) {
super(name);
}
@Override
public void add(Company company) {
companyList.add(company);
}
@Override
public void remove(Company company) {
companyList.remove(company);
}
@Override
public void display() {
for (Company company : companyList) {
company.display();
}
}
@Override
public void lineOfDuty() {
for (Company company : companyList) {
company.lineOfDuty();
}
}
}
（3）树叶节点
public class FinanceDepartment extends Company{
public FinanceDepartment(String name) {
super(name);
}
@Override
public void add(Company company) {
}
@Override
public void remove(Company company) {
}
@Override
public void display() {
System.out.println(name);
}
@Override
public void lineOfDuty() {
System.out.println("员工招聘培训管理" + " " + name);
}
}
public class HRDeparment extends Company {
public HRDeparment(String name) {
super(name);
}
@Override
public void add(Company company) {
}
@Override
public void remove(Company company) {
}
@Override
public void display() {
System.out.println(name);
}
@Override
public void lineOfDuty() {
System.out.println("员工招聘培训管理" + " " + name);
}
}
（4）客户端调用
public class Client {
public static void main(String[] args) {
ConcreteCompany root = new ConcreteCompany("北京总公司");
root.add(new HRDeparment("总公司人力资源"));
root.add(new HRDeparment("总公司财务部"));
ConcreteCompany company = new ConcreteCompany("上海分公司");
company.add(new HRDeparment("上海分公司人力资源"));
company.add(new HRDeparment("上海分公司财务部"));
root.add(company);
ConcreteCompany company1 = new ConcreteCompany("华东分公司");
company1.add(new HRDeparment("华东分公司人力资源"));
company1.add(new HRDeparment("华东分公司财务部"));
root.add(company1);
root.display();
root.lineOfDuty();
}
}
（5）输出
public class Client {
public static void main(String[] args) {
ConcreteCompany root = new ConcreteCompany("北京总公司");
root.add(new HRDeparment("总公司人力资源"));
root.add(new HRDeparment("总公司财务部"));
ConcreteCompany company = new ConcreteCompany("上海分公司");
company.add(new HRDeparment("上海分公司人力资源"));
company.add(new HRDeparment("上海分公司财务部"));
root.add(company);
ConcreteCompany company1 = new ConcreteCompany("华东分公司");
company1.add(new HRDeparment("华东分公司人力资源"));
company1.add(new HRDeparment("华东分公司财务部"));
root.add(company1);
root.display();
root.lineOfDuty();
}
}
透明方式与安全方式
透明方式，也就是说在 Component 中声明所有用来管理子对象的方法，其中包括 add、remove 等。这样实现 Component 接口的所有子类都具备了 add 和 remove。这样做的好处就是叶节点和枝节点对于外界没有区别，它们具备完全一直的行为接口，但问题也很明显，因为 Leaf 类本身不具备 add、remove 方法的功能，所以实现它是没有意义的。
安全方式，也就是在 Component 中不去声明 add 和 remove 方法，那么子类的 Leaf 也就不需要去实现它，而是在 Composite 声明所有用来管理子类对象的方法，这样做就不会出现透明的问题，不过由于不够透明，所以树叶和树枝类将不具有相同的接口，客户端的调用需要做相应的判断，带来不便。
组合模式的适用场景
适用场景：
在具有整体和部分的层次结构中，希望通过一种方式忽略整体与部分的差异，客户端可以一致地对待它们。
在一个使用面向对象语言开发的系统中需要处理一个树形结构。
在一个系统中能够分离出叶子对象和容器对象，而且它们的类型不固定，需要增加一些新的类型。
组合模式的优缺点
优点：
组合模式可以清楚地定义分层次的复杂对象，表示对象的全部或部分层次，它让客户端忽略了层次的差异，方便对整个层次结构进行控制。
客户端可以一致地使用一个组合结构或其中单个对象，不必关心处理的是单个对象还是整个组合结构，简化了客户端代码。
在组合模式中增加新的容器构件和叶子构件都很方便，无须对现有类库进行任何修改，符合“开闭原则”。
组合模式为树形结构的面向对象实现提供了一种灵活的解决方案，通过叶子对象和容器对象的递归组合，可以形成复杂的树形结构，但对树形结构的控制却非常简单。
缺点：
在增加新构件时很难对容器中的构件类型进行限制。有时候我们希望一个容器中只能有某些特定类型的对象，例如在某个文件夹中只能包含文本文件，使用组合模式时，不能依赖类型系统来施加这些约束，因为它们都来自于相同的抽象层，在这种情况下，必须通过在运行时进行类型检查来实现，这个实现过程较为复杂。
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