1.定義

?組合模式又名部分整體模式，是用于把一組相似的對象當(dāng)作一個單一的對象。組合模式依據(jù)樹形結(jié)構(gòu)來組合對象，用來表示部分以及整體層次。這種類型的設(shè)計模式屬于結(jié)構(gòu)型模式，它創(chuàng)建了對象組的樹形結(jié)構(gòu)。

2.結(jié)構(gòu)

組合模式主要包含三種角色：

• 抽象根節(jié)點（Component）：定義系統(tǒng)各層次對象的共有方法和屬性，可以預(yù)先定義一些默認(rèn)行為和屬性。
• 樹枝節(jié)點（Composite）：定義樹枝節(jié)點的行為，存儲子節(jié)點，組合樹枝節(jié)點和葉子節(jié)點形成一個樹形結(jié)構(gòu)。
• 葉子節(jié)點（Leaf）：葉子節(jié)點對象，其下再無分支，是系統(tǒng)層次遍歷的最小單位。

3.實現(xiàn)

我們在訪問別的一些管理系統(tǒng)時，經(jīng)常可以看到類似的菜單。一個菜單可以包含菜單項（菜單項是指不再包含其他內(nèi)容的菜單條目），也可以包含帶有其他菜單項的菜單，因此使用組合模式描述菜單就很恰當(dāng)，我們的需求是針對一個菜單，打印出其包含的所有菜單以及菜單項的名稱。

/*** @author 曉風(fēng)殘月Lx* @date 2023/7/12 16:38*      菜單組件 （抽象根節(jié)點）*/
public abstract class MenuComponent {// 菜單組件的名稱protected String name;// 菜單組件的層級protected int level;// 添加子菜單public void add(MenuComponent menuComponent) {throw new UnsupportedOperationException();}// 移除子菜單public void remove(MenuComponent menuComponent) {throw new UnsupportedOperationException();}// 獲取指定的子菜單public MenuComponent getChild(int index) {throw new UnsupportedOperationException();}// 獲取菜單或者菜單項的名稱public String getName() {return name;}// 打印菜單名稱的方法(包含子菜單和子菜單項)public abstract void print();}import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** @author 曉風(fēng)殘月Lx* @date 2023/7/12 16:43*      菜單類（樹枝節(jié)點）*/
public class Menu extends MenuComponent {// 菜單可以有多個子菜單或者子菜單項private List<MenuComponent> menuComponentList = new ArrayList<MenuComponent>();public Menu(String name, int level) {this.name = name;this.level = level;}@Overridepublic void add(MenuComponent menuComponent) {menuComponentList.add(menuComponent);}@Overridepublic void remove(MenuComponent menuComponent) {menuComponentList.remove(menuComponent);}@Overridepublic MenuComponent getChild(int index) {return menuComponentList.get(index);}@Overridepublic void print() {// 打印菜單名稱for(int i = 0; i < level; i++) {System.out.print("--");}System.out.println(name);// 打印子菜單名稱或者子菜單項名稱for (MenuComponent menuComponent : menuComponentList) {menuComponent.print();}}
}/*** @author 曉風(fēng)殘月Lx* @date 2023/7/12 16:47*      菜單項類（葉子節(jié)點）*/
public class MenuItem extends MenuComponent {public MenuItem(String name, int level) {this.name = name;this.level = level;}@Overridepublic void print() {for(int i = 0; i < level; i++) {System.out.print("--");}// 打印菜單項的名稱System.out.println(name);}
}/*** @author 曉風(fēng)殘月Lx* @date 2023/7/12 16:49*/
public class Client {public static void main(String[] args) {// 創(chuàng)建菜單樹MenuComponent menu1 = new Menu("菜單管理", 2);menu1.add(new MenuItem("頁面菜單", 3));menu1.add(new MenuItem("展開菜單", 3));menu1.add(new MenuItem("編輯菜單", 3));MenuComponent menu2 = new Menu("權(quán)限管理", 2);menu2.add(new MenuItem("頁面訪問", 3));menu2.add(new MenuItem("提交保存", 3));MenuComponent menu3 = new Menu("角色管理", 2);menu3.add(new MenuItem("新增角色", 3));// 創(chuàng)建一級菜單MenuComponent component = new Menu("系統(tǒng)管理", 1);component.add(menu1);component.add(menu2);component.add(menu3);component.print();}}

4.組合模式的分類

在使用組合模式時，根據(jù)抽象構(gòu)件類的定義形式，我們可將組合模式分為透明組合模式和安全組合模式兩種形式。

• 透明組合模式

  透明組合模式中，抽象根節(jié)點角色中聲明了所有用于管理成員對象的方法，比如在示例中 MenuComponent 聲明了 add、remove 、getChild 方法，這樣做的好處是確保所有的構(gòu)件類都有相同的接口。透明組合模式也是組合模式的標(biāo)準(zhǔn)形式。

  透明組合模式的缺點是不夠安全，因為葉子對象和容器對象在本質(zhì)上是有區(qū)別的，葉子對象不可能有下一個層次的對象，即不可能包含成員對象，因此為其提供 add()、remove() 等方法是沒有意義的，這在編譯階段不會出錯，但在運行階段如果調(diào)用這些方法可能會出錯（如果沒有提供相應(yīng)的錯誤處理代碼）

• 安全組合模式

  在安全組合模式中，在抽象構(gòu)件角色中沒有聲明任何用于管理成員對象的方法，而是在樹枝節(jié)點 Menu 類中聲明并實現(xiàn)這些方法。安全組合模式的缺點是不夠透明，因為葉子構(gòu)件和容器構(gòu)件具有不同的方法，且容器構(gòu)件中那些用于管理成員對象的方法沒有在抽象構(gòu)件類中定義，因此客戶端不能完全針對抽象編程，必須有區(qū)別地對待葉子構(gòu)件和容器構(gòu)件。

5.優(yōu)點

• 組合模式可以清楚地定義分層次的復(fù)雜對象，表示對象的全部或部分層次，它讓客戶端忽略了層次的差異，方便對整個層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。
• 客戶端可以一致地使用一個組合結(jié)構(gòu)或其中單個對象，不必關(guān)心處理的是單個對象還是整個組合結(jié)構(gòu)，簡化了客戶端代碼。
• 在組合模式中增加新的樹枝節(jié)點和葉子節(jié)點都很方便，無須對現(xiàn)有類庫進(jìn)行任何修改，符合“開閉原則”。
• 組合模式為樹形結(jié)構(gòu)的面向?qū)ο髮崿F(xiàn)提供了一種靈活的解決方案，通過葉子節(jié)點和樹枝節(jié)點的遞歸組合，可以形成復(fù)雜的樹形結(jié)構(gòu)，但對樹形結(jié)構(gòu)的控制卻非常簡單。

6.使用場景

組合模式正是應(yīng)樹形結(jié)構(gòu)而生，所以組合模式的使用場景就是出現(xiàn)樹形結(jié)構(gòu)的地方。比如：文件目錄顯示，多級目錄呈現(xiàn)等樹形結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的操作。