组合模式是什么？
组合模式是一种将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构的设计模式。它使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
组合模式在什么情况下使用？
当你发现你需要在代码中实现树形数据结构，让整体-部分关系更清晰，或需要希望用户对单个对象和组合对象有一致的访问方式时，组合模式就会非常有用。
如何在Java中实现组合模式？
让我们进入一个我们都熟悉的场景——**使用计算机操作文件和文件夹。**在这个场景中，文件和文件夹都可以被看作是文件系统的一部分，它们有许多共同的操作，比如打开、移动、删除等。让我们看看如何使用组合模式来简化这样的系统。
首先，我们定义一个顶层的抽象类 FileSystemComponent：
public abstract class FileSystemComponent { protected String name; public FileSystemComponent(String name) { this.name = name; } public abstract void open(); public abstract void move(); public abstract void delete(); // 如果需要，也可以添加add()和remove()方法来管理子组件 }
然后，我们创建两个子类，分别代表文件（File）和文件夹（Directory）：
public class File extends FileSystemComponent { public File(String name) { super(name); } public void open() { // 实现文件打开的逻辑 } public void move() { // 实现文件移动的逻辑 } public void delete() { // 实现文件删除的逻辑 } } public class Directory extends FileSystemComponent { private List<FileSystemComponent> components = new ArrayList<>(); public Directory(String name) { super(name); } public void add(FileSystemComponent component) { components.add(component); } public void remove(FileSystemComponent component) { components.remove(component); } public void open() { // 实现文件夹打开的逻辑，如打开里面的所有文件和文件夹 } public void move() { // 实现文件夹移动的逻辑 } public void delete() { // 实现文件夹删除的逻辑，包括删除里面的所有文件和文件夹 } }
在这个设计中，File和Directory都是FileSystemComponent，都具有公共的方法。对于用户来说，不论是操作文件，还是操作文件夹，其方式都是一致的。
另一个例子-图形绘制应用
继续我们对组合模式的探讨，让我们通过一个绘制图形的实例来进一步理解组合模式的应用。
设想你在开发一个图形绘制的应用，你需要在图纸上绘制出各种简单和复杂的图形，其中复杂的图形可能是由一系列较小的图形组成的。在这种场景下，无论是简单的圆，还是由多个形状组成的复杂图形，都可以被视为绘图应用中的一个"图形"。
首先，我们定义一个代表"图形"的顶层接口：
public interface Graphic { void move(int x, int y); void draw(); }
然后，实现一个简单的基本元素，如 “Circle”：
public class Circle implements Graphic { private int x, y; public void move(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; // 实现移动逻辑... } public void draw() { // 实现绘制逻辑... } }
为了使组合图形能够管理简单图形，我们可以创建一个"ComplexGraphic"类，同样实现"Graphic"接口：
public class ComplexGraphic implements Graphic { private List<Graphic> children = new ArrayList<>(); public void add(Graphic graphic) { children.add(graphic); } public void remove(Graphic graphic) { children.remove(graphic); } public void move(int x, int y) { for (Graphic child : children) { child.move(x, y); } } public void draw() { for (Graphic child : children) { child.draw(); } } }
在使用过程中，客户端代码无需关心Graphic接口的具体实现，它可以一致地对待所有的图形，无论是简单图形还是复杂图形：
Circle circle1 = new Circle(); circle1.move(1, 1); circle1.draw(); Circle circle2 = new Circle(); circle2.move(2, 2); circle2.draw(); ComplexGraphic complex = new ComplexGraphic(); complex.add(circle1); complex.add(circle2); complex.draw();
我们可以看到，通过组合模式，客户端代码可以以一致的方式处理单个对象和组合的对象，大大简化了代码的复杂性。希望这篇博客能让你对组合模式有更深入的理解。
总结，组合模式提供了一种优秀的机制，用于表达和管理整体以及部分之间的关系，编写出来的代码不仅清晰有序，也更加符合开闭原则。
