简介

在现实生活中，存在很多“部分-整体”的关系，例如，大学中的部门与学院、总公司中的部门与分公司、学习用品中的书与书包、生活用品中的衣服与衣柜、以及厨房中的锅碗瓢盆等。在软件开发中也是这样，例如，文件系统中的文件与文件夹、窗体程序中的简单控件与容器控件等。对这些简单对象与复合对象的处理，如果用组合模式来实现会很方便。

组合（Composite Pattern）模式的定义：有时又叫作整体-部分（Part-Whole）模式，它是一种将对象组合成树状的层次结构的模式，用来表示“整体-部分”的关系，使用户对单个对象和组合对象具有一致的访问性，属于结构型设计模式。

组合模式一般用来描述整体与部分的关系，它将对象组织到树形结构中，顶层的节点被称为根节点，根节点下面可以包含树枝节点和叶子节点，树枝节点下面又可以包含树枝节点和叶子节点，树形结构图如下。

由上图可以看出，其实根节点和树枝节点本质上属于同一种数据类型，可以作为容器使用；而叶子节点与树枝节点在语义上不属于用一种类型。但是在组合模式中，会把树枝节点和叶子节点看作属于同一种数据类型（用统一接口定义），让它们具备一致行为。

这样，在组合模式中，整个树形结构中的对象都属于同一种类型，带来的好处就是用户不需要辨别是树枝节点还是叶子节点，可以直接进行操作，给用户的使用带来极大的便利。

组合模式的主要优点有：

1. 组合模式使得客户端代码可以一致地处理单个对象和组合对象，无须关心自己处理的是单个对象，还是组合对象，这简化了客户端代码；
2. 更容易在组合体内加入新的对象，客户端不会因为加入了新的对象而更改源代码，满足“开闭原则”；

其主要缺点是：

1. 设计较复杂，客户端需要花更多时间理清类之间的层次关系；
2. 不容易限制容器中的构件；
3. 不容易用继承的方法来增加构件的新功能；

代码实现

我们拿学校、院系、专业举例

package component;/** * 组合模式 * @author zyp * @create 2022/4/26 */public abstract class OrganizationComponent {    /**     * 名称     */    private String name;    /**     * 描述     */    private String desc;    /**     * 构造方法     * @param name     * @param desc     */    public OrganizationComponent(String name , String desc){        this.name = name;        this.desc = desc;    }    /**     * 添加组织     * @param organizationComponent     */    public abstract void add(OrganizationComponent organizationComponent);    /**     * 删除组织     * @param organizationComponent     */    public abstract  void remove(OrganizationComponent organizationComponent);    /**     * 打印信息     */    public abstract void print();    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }    public String getDesc() {        return desc;    }    public void setDesc(String desc) {        this.desc = desc;    }}

学校

package component;import java.util.ArrayList;import java.util.List;/** * 大学 * @author zyp * @create 2022/4/26 */public class University extends OrganizationComponent{    private List organizationComponentList = new ArrayList();    public University(String name , String desc){        super(name,desc);    }    @Override    public void add(OrganizationComponent organizationComponent) {        organizationComponentList.add(organizationComponent);    }    @Override    public void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {        organizationComponentList.remove(organizationComponent);    }    @Override    public void print() {        System.out.println(super.getName());        for(OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponentList){            organizationComponent.print();        }    }}

院系

package component;import java.util.ArrayList;import java.util.List;/** * 院系 * @author zyp * @create 2022/4/26 */public class Department extends OrganizationComponent{    List organizationComponentList = new ArrayList<>();    public Department(String name , String desc){       super(name , desc);    }    @Override    public void add(OrganizationComponent organizationComponent) {        organizationComponentList.add(organizationComponent);    }    @Override    public void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {        organizationComponent.remove(organizationComponent);    }    @Override    public void print() {        System.out.println("--------"+super.getName()+"--------");        for(OrganizationComponent organizationComponent : organizationComponentList){            organizationComponent.print();        }    }}

专业

package component;/** * 专业 * @author zyp * @create 2022/4/26 */public class Major extends OrganizationComponent{    public Major(String name , String desc){        super(name , desc);    }    @Override    public void add(OrganizationComponent organizationComponent) {        throw new RuntimeException("叶子节点无法再添加组织");    }    @Override    public void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {        throw new RuntimeException("叶子节点无法再删除组织");    }    @Override    public void print() {        System.out.println(super.getName());    }}

测试类

package component;/** * 组合模式测试类 * @author zyp * @create 2022/4/26 */public class ComponentTest {    public static void main(String[] args){        //学校        OrganizationComponent university = new University("温州大学", "不错的大学");        //院系        OrganizationComponent department1 = new Department("瓯江学院", "很好的学院");        OrganizationComponent department2 = new Department("城市学院", "一般学院");        //院系添加专业        department1.add(new Major("数学专业", "一般"));        department1.add(new Major("化学专业", "一般"));        //院系添加专业        department2.add(new Major("计算机专业", "普通"));        department2.add(new Major("商务专业", "好"));        //学校添加院系        university.add(department1);        university.add(department2);        //打印        university.print();    }}

执行结果