Java设计模式之组合模式

在某些情况下，我们需要处理一组对象，这些对象之间具有整体-部分的关系，我们希望能够以一致的方式处理单个对象和对象组合，而不需要对它们进行特殊处理。

组合模式的解决方案是将对象组合成树状结构，其中树的节点可以是单个对象或对象组合。这样无论是操作单个对象还是对象组合，都可以使用统一的方式进行操作。组合模式通过定义一个共同的抽象类或接口来表示单个对象和对象组合，从而实现了透明的处理。

在组合模式中，通常有两种主要角色：

• 组件（Component）：这是一个抽象类或接口，定义了单个对象和对象组合共同操作。它可以有一些默认实现，也可以有抽象方法需要在具体子类中实现。
• 叶子（Leaf）：继承自组件，表示单个对象。它没有子对象。
• 复合（Compostie）：继承自组件，表示对象组合。它包含了一组子对象，这些子对象可以是叶子，也可以是复合。

组合模式的优点：

• 透明性：使用组合模式，客户端可以一致的对待单个对象和对象组合，无需关心具体对象的类型。
• 简化客户端代码：客户端不需要判断操作的对象是单个对象还是对象组合，从而简化了客户端的代码。
• 灵活性：可以很方便的添加新的叶子或复合对象，扩展性较好

组合模式的缺点：

• 不适合所有情况：并非所有情况都适合使用组合模式。在一些情况下，可能会引入不必要的复杂性。
• 可能限制操作:组合模式可能会限制某些特定对象的操作，因为共同的抽象接口可能无法涵盖所有可能的操作。

代码实例：

// 组件接口
interface FileSystemComponent {
    void displayInfo();
}

// 叶子节点
class File implements FileSystemComponent {
    private String name;

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

    public void displayInfo() {
        System.out.println("File: " + name);
    }
}

// 容器节点
class Directory implements FileSystemComponent {
    private String name;
    private List<FileSystemComponent> components;

    public Directory(String name) {
        this.name = name;
        components = new ArrayList<>();
    }

    public void addComponent(FileSystemComponent component) {
        components.add(component);
    }

    public void displayInfo() {
        System.out.println("Directory: " + name);
        for (FileSystemComponent component : components) {
            component.displayInfo();
        }
    }
}

// 在这个示例中，FileSystemComponent 是组合模式的组件接口，File 是叶子节点类，而 Directory 是容器节点类。
// 通过使用这些类，我们可以构建一个具有层次结构的文件系统。
// 注意：这只是一个简单的示例，真实的组合模式可能涉及更复杂的场景和更多的功能。
public class CompositePatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建文件和文件夹
        File file1 = new File("file1.txt");
        File file2 = new File("file2.txt");
        Directory subDirectory = new Directory("Subdirectory");
        subDirectory.addComponent(file1);
        subDirectory.addComponent(file2);

        Directory rootDirectory = new Directory("Root");
        rootDirectory.addComponent(subDirectory);

        // 展示文件系统结构
        rootDirectory.displayInfo();
    }
}