【设计模式】组合模式？建议改名叫树形模式！

什么是组合模式（Composite）

概念

组合模式（Composite Pattern），又叫部分整体模式，是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象。组合模式依据树形结构来组合对象，用来表示部分以及整体层次。这种类型的设计模式属于结构型模式，它创建了对象组的树形结构。

组合模式关注的是对象间的结构，希望能够让调用者在使用一组对象时和使用单个对象没什么区别，屏蔽掉组合对象和单个对象的差别。

个人感觉组合模式应该叫做树形模式，当对象呈现成树形结构时，使用这个模式就非常的好了，建议改名。

组合模式分为两种：透明式组合模式和安全式组合模式。

透明式组合模式：所有的对象都是使用同一个接口，不会区分对象之间的差别，使用者使用起来是区分不了的。树叶构件也会实现树枝构件的方法，但是是空实现，需要抛出异常。

安全式组合模式：树叶构件和树枝构件的接口需要区分开来，在实际使用时需要使用者区分构件，对于使用者来说就失去了透明性，但也不会在调用方法时抛出异常。

优点

使用简单，开发过程也简单。使用者不需要关心整体和单个对象的区别。
清晰地划分了对象的职责。
符合开放封闭原则。想要加新的对象，只需要实现统一的接口即可，不需要修改已有的代码。

缺点

有一定的设计难度。需要理清对象间的层级关系，才能够设计出相应的类。
随着对象的种类越来越多，整体的结构会变得复杂。

原则

“+”代表遵守，“-”代表不遵守或者不相关

原则	开放封闭	单一职责	迪米特	里氏替换	依赖倒置	接口隔离	合成复用
	+	+	-	-	+	-	+

适用场景（动机）

希望整体对象和单个对象间在使用上没有差别。
希望整体对象呈现树形结构

具体的一些使用场景：菜单、文件夹。

如何实现

想要实现组合模式，需要有以下三样东西：

抽象构件（接口/抽象类）：作为声明树叶构件和树枝构件的公共接口，定义树叶和树枝的默认行为。如果是安全式组合模式的话就需要有两个抽象接口。
树叶构件：需要实现抽象构件，树叶构件没有子节点。
树枝构件：需要实现抽象构件，树枝构件有子节点，负责存储和管理子节点。

下面举例在学校中的统计人数，一个学校需要统计人数，就会把任务交给每个年级的年级主任，年级主任再向班长去要人数，最后就有班长来统计人数，然后年级主任再相加，再交给上级。

从这里我们也可以看出这是一个树型的结构，在具体的使用中也会用到递归。

上类图

才想起来IDEA可以写完代码后就可以查看类之间的关系了，亏我之前还自己去画类图，所以我现在已经写完代码了，来粘上我的代码。

上代码

抽象构件：Component

/**** 抽象构件* Created on 2021/6/1.** @author xuxiaobai*/
public interface Component {int sum();
}

树枝构件：Composite

/*** 年级主任* 树枝构件* Created on 2021/6/1.** @author xuxiaobai*/
public class Composite implements Component{/**年级班长的集合* 这里建议使用声明的公共接口，这样就能够添加多种对象* 需要指定特俗的对象时，可以使用对象作为声明*/List<Component> leafs=new ArrayList<>();//加入新的班长public void add(Component component){leafs.add(component);}/*** 统计总人数* @return*/@Overridepublic int sum() {int sum=0;for (Component leaf : leafs) {sum+=leaf.sum();}return sum;}
}

树叶构件：Leaf

/*** 班长* 树叶构件* Created on 2021/6/1.** @author xuxiaobai*/
public class Leaf implements Component {private int num;public Leaf(int num){this.num=num;}@Overridepublic int sum() {return num;}
}

测试类：

/*** 组合模式测试类* Created on 2021/6/1.** @author xuxiaobai*/
public class CompositeTest {public static void main(String[] args) {Composite composite = new Composite();composite.add(new Leaf(20));composite.add(new Leaf(30));composite.add(new Leaf(40));System.out.println("该年级人数：");System.out.println(composite.sum());/*** 输出结果：* 该年级人数：* 90*/}
}

因为这里的年级主任（树枝构件）和班长（树叶构件）做的事情都是一样的，所有就不存在安全式和透明式一说，如果在多加一些功能，就需要区分出来了。

总结

组合模式，又名树形模式，基本上遵守了七大设计原则，是一个非常优秀的设计模式，特别适用于当组合对象呈现出树形结构的情况，在具体实现中的树枝构件和树叶构件可以有多种多样，可以让整个组合对象呈现出非常复杂的结构。但要使用组合模式，需要一定设计经验和能力，理清对象间的层级关系。