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內(nèi)容簡介：

定義：

Compose objects into tree structures to represent part-whole hierarchies.Composite lets clients treat individual objects and compositions of objects uniformly.

將對象組合成樹形結(jié)構(gòu)以表示 “部分-整體” 的層次結(jié)構(gòu)，使得用戶對單個對象和組合對象的使用具有一致性。

組合模式（Composite Pattern）?也稱為?整體-部分（Part-Whole）模式，它的宗旨是通過將單個對象（葉子節(jié)點）和組合對象（樹枝節(jié)點）用相同的接口進行表示，使得客戶對單個對象和組合對象的使用具有一致性。

組合模式?一般用來描述?整體?與?部分?的關(guān)系，它將對象組織到樹形結(jié)構(gòu)中，最頂層的節(jié)點稱為?根節(jié)點，根節(jié)點下面可以包含?樹枝節(jié)點?和?葉子節(jié)點，樹枝節(jié)點下面又可以包含?樹枝節(jié)點?和?葉子節(jié)點。如下圖所示：

由上圖可以看出，其實?根節(jié)點?和?樹枝節(jié)點?本質(zhì)上是同一種數(shù)據(jù)類型（藍色圓圈），可以作為容器使用；而?葉子節(jié)點?與?樹枝節(jié)點?在語義上不屬于同一種類型，但是在?組合模式?中，會把?樹枝節(jié)點?和?葉子節(jié)點?認為是同一種數(shù)據(jù)類型（用同一接口定義），讓它們具備一致行為。這樣，在?組合模式?中，整個樹形結(jié)構(gòu)中的對象都是同一種類型，帶來的一個好處就是客戶無需辨別?樹枝節(jié)點?還是?葉子節(jié)點，而是可以直接進行操作，給客戶使用帶來極大的便利。

組合模式?核心：借助同一接口，使葉子節(jié)點和樹枝節(jié)點的操作具備一致性。

主要解決

當子系統(tǒng)與其內(nèi)各個對象層次呈現(xiàn)樹形結(jié)構(gòu)時，可以使用?組合模式?讓該子系統(tǒng)內(nèi)各個對象層次的行為操作具備一致性?？蛻舳耸褂迷撟酉到y(tǒng)內(nèi)任意一個層次對象時，無須進行區(qū)分，直接使用通用操作即可，為客戶端的使用帶來了便捷。

注：如果樹形結(jié)構(gòu)系統(tǒng)不使用?組合模式?進行架構(gòu)，那么按照正常的思維邏輯，對該系統(tǒng)進行職責分析，按上文樹形結(jié)構(gòu)圖所示，該系統(tǒng)具備兩種對象層次類型：樹枝節(jié)點和葉子節(jié)點。那么我們就需要構(gòu)造兩種對應的類型，然后由于樹枝節(jié)點具備容器功能，因此樹枝節(jié)點類內(nèi)部需維護多個集合存儲其他對象層次（eg:List<Composite>,List<Leaf>），如果當前系統(tǒng)對象層次更復雜時，那么樹枝節(jié)點內(nèi)就又要增加對應的層次集合，這對樹枝節(jié)點的構(gòu)建帶來了巨大的復雜性，臃腫性以及不可擴展性。同時客戶端訪問該系統(tǒng)層次時，還需進行層次區(qū)分，這樣才能使用對應的行為，給客戶端的使用也帶來了巨大的復雜性。而如果使用?組合模式?構(gòu)建該系統(tǒng)，由于?組合模式?抽取了系統(tǒng)各個層次的共性行為，具體層次只需按需實現(xiàn)所需行為即可，這樣子系統(tǒng)各個層次就都屬于同一種類型，所以樹枝節(jié)點只需維護一個集合（List<Component>）即可存儲系統(tǒng)所有層次內(nèi)容，并且客戶端也無需區(qū)分該系統(tǒng)各個層次對象，對內(nèi)系統(tǒng)架構(gòu)簡潔優(yōu)雅，對外接口精簡易用。

優(yōu)缺點

優(yōu)點

組合模式?屏蔽了對象系統(tǒng)的層次差異性（樹節(jié)點和葉子節(jié)點為不同類型），將客戶代碼與復雜的容器對象解耦，使得客戶端可以忽略層次間的差異，使用一致的行為控制不同層次。

在?組合模式?可以很方便地增加?樹枝節(jié)點?和?葉子節(jié)點?對象，并對現(xiàn)有類庫無侵入，符合?開閉原則；

缺點

如果類系統(tǒng)（樹形結(jié)構(gòu)）過于龐大，雖然對不同層次都提供一致性操作，但客戶端仍需花費時間理清類之間的層次關(guān)系；

組合模式?在具體實現(xiàn)上違背了設(shè)計模式?接口隔離原則?或?依賴倒置原則；

使用場景

系統(tǒng)對象層次具備整體和部分，呈樹形結(jié)構(gòu)，且要求具備統(tǒng)一行為（如樹形菜單，操作系統(tǒng)目錄結(jié)構(gòu)，公司組織架構(gòu)等）；

模式講解

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，可以預先定義一些默認行為和屬性；

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；

組合模式?在代碼具體實現(xiàn)上，有兩種不同的方式：

透明模式：把組合（樹節(jié)點）使用的方法放到統(tǒng)一行為（Component）中，讓不同層次（樹節(jié)點，葉子節(jié)點）的結(jié)構(gòu)都具備一致行為；其 UML 類圖如下所示：

安全模式：統(tǒng)一行為（Component）只規(guī)定系統(tǒng)各個層次的最基礎(chǔ)的一致行為，而把組合（樹節(jié)點）本身的方法（管理子類對象的添加，刪除等）放到自身當中；其 UML 類圖如下所示：

安全組合模式?把系統(tǒng)各層次公有的行為定義在?Component?中，把組合（樹節(jié)點）特有的行為（管理子類增加，刪除等）放到自身（Composite）中。這樣做的好處是接口定義職責清晰，符合設(shè)計模式?單一職責原則?和?接口隔離原則；缺點是客戶需要區(qū)分樹枝節(jié)點（Composite）和葉子節(jié)點（Leaf），這樣才能正確處理各個層次的操作，客戶端無法依賴抽象（Component），違背了設(shè)計模式?依賴倒置原則。

問：透明組合模式?和?安全組合模式?都有各自的優(yōu)點和缺點，那么我們應該優(yōu)先選擇哪一種呢？

答：既然?組合模式?會被分為兩種實現(xiàn)，那么肯定是不同的場合某一種會更加適合，也即具體情況具體分析。透明組合模式?將公共接口封裝到抽象根節(jié)點（Component）中，那么系統(tǒng)所有節(jié)點就具備一致行為，所以如果當系統(tǒng)絕大多數(shù)層次具備相同的公共行為時，采用?透明組合模式?也許會更好（代價：為剩下少數(shù)層次節(jié)點引入不需要的方法）；而如果當系統(tǒng)各個層次差異性行為較多或者樹節(jié)點層次相對穩(wěn)定（健壯）時，采用?安全組合模式

注：設(shè)計模式的出現(xiàn)并不是說我們要寫的代碼一定要遵循設(shè)計模式所要求的方方面面，這是不現(xiàn)實同時也是不可能的。設(shè)計模式的出現(xiàn)，其實只是強調(diào)好的代碼所具備的一些特征（六大設(shè)計原則），這些特征對于項目開發(fā)是具備積極效應的，但不是說我們每實現(xiàn)一個類就一定要全部滿足設(shè)計模式的要求，如果真的存在完全滿足設(shè)計模式的要求，反而可能存在過度設(shè)計的嫌疑。同時，23種設(shè)計模式，其實都是嚴格依循設(shè)計模式六大原則進行設(shè)計，只是不同的模式在不同的場景中會更加適用。設(shè)計模式的理解應該重于意而不是形，真正編碼時，經(jīng)常使用的是某種設(shè)計模式的變形體，真正切合項目的模式才是正確的模式。

具體實現(xiàn)：

組合模式有時又叫部分-整體模式在處理類似樹形結(jié)構(gòu)的問題時比較方便，看看關(guān)系圖：

直接來看代碼：

組合模式的應用

　　1. 何時使用

想表達“部分-整體”層次結(jié)構(gòu)（樹形結(jié)構(gòu)）時

希望用戶忽略組合對象與單個對象的不同，用戶將統(tǒng)一的使用組合結(jié)構(gòu)中的所有對象

　　2. 方法

樹枝和葉子實現(xiàn)統(tǒng)一接口，樹枝內(nèi)部組合該接口

　　3. 優(yōu)點

高層模塊調(diào)用簡單。一棵樹形機構(gòu)中的所有節(jié)點都是Component，局部和整體對調(diào)用者來說沒有任何區(qū)別，高層模塊不必關(guān)心自己處理的是單個對象還是整個組合結(jié)構(gòu)。

節(jié)點自由增加

　　4. 缺點

使用組合模式時，其葉子和樹枝的聲明都是實現(xiàn)類，而不是接口，違反了依賴倒轉(zhuǎn)原則

　　5. 使用場景

維護和展示部分-整體關(guān)系的場景（如樹形菜單、文件和文件夾管理）

從一個整體中能夠獨立出部分模塊或功能的場景

將多個對象組合在一起進行操作，常用于表示樹形結(jié)構(gòu)中，例如二叉樹，數(shù)等。

　　6. 應用實例

Swing中，Button、Checkbox等組件都是樹葉，而Container容器是樹枝

文本編輯時，可以單個字編輯，也可以整段編輯，還可以全文編輯

文件復制時，可以一個一個文件復制，也可以整個文件夾復制