复合设计模式是一种结构型设计模式，它允许将对象组合成树形结构以表示部分-整体层次结构。通过这种方式，单个对象和组合对象（复合对象）可以以统一的方式被对待。
结构
复合设计模式包含以下角色：
- 组件：抽象类或接口，定义组件的公共接口。
- 叶节点：表示层次结构中的叶节点。
- 复合节点：表示层次结构中的复合节点，它可以包含其他组件。
实现
// 组件接口
interface Component {
void operation();
}
// 叶节点
class Leaf implements Component {
@Override
public void operation() {
// 叶节点的具体操作
}
}
// 复合节点
class Composite implements Component {
private List<Component> children;
public Composite() {
this.children = new ArrayList<>();
}
public void addChild(Component child) {
children.add(child);
}
@Override
public void operation() {
// 复合节点的具体操作
for (Component child : children) {
child.operation();
}
}
}
在上面的示例中，Component接口定义了组件的公共接口，Leaf类表示叶节点，Composite类表示复合节点，它可以包含其他组件。
何时使用
复合设计模式适用于以下场景：
- 当需要表示部分-整体层次结构时。
- 当需要以统一的方式处理单个对象和组合对象时。
- 当需要递归地遍历层次结构时。
- 当需要动态地组装和重组对象时。
优点：
- 层次结构的可视化：复合设计模式通过树形结构直观地表示层次结构。
- 统一的接口：单个对象和组合对象都实现了相同的接口，允许以统一的方式被对待。
- 递归遍历：可以轻松地递归地遍历层次结构，因为复合对象和叶节点具有相同的接口。
- 动态组合：复合对象可以动态地组装和重组，允许在运行时创建复杂结构。
缺点：
- 类层次结构复杂：如果层次结构很深，则可能导致类层次结构变得复杂。
- 内存消耗：复合对象需要存储对子组件的引用，这可能会导致内存消耗增加。
应用场景
复合设计模式广泛应用于各种领域，包括：
- 文件系统：文件和目录可以表示为复合结构，其中目录包含文件和子目录。
- GUI 组件：窗口、面板和按钮等 GUI 组件可以使用复合设计模式组合成复杂的用户界面。
- XML 文档：XML 文档可以表示为复合结构，其中元素可以包含其他元素和文本。
结论
复合设计模式是一种强大的设计模式，它提供了一种结构化的方式来表示和处理部分-整体层次结构。通过允许将对象组合成树形结构，它简化了层次结构的表示和遍历，同时提供了一种统一的方式来处理不同类型的对象。
