组合模式

定义

组合模式是一种结构型设计模式，它允许将对象组织成树状结构，并以统一的方式处理组合对象和叶子对象。该模式通过将对象组织成层次结构，使得客户端可以一致地处理单个对象和对象的集合。

结构

抽象接口（Component）：它的主要作用是为树枝节点和叶子节点声明公共接口，并实现它们的默认行为。在透明式的组合模式中抽象接口还声明访问和管理子类的接口；在安全式的组合模式中不声明访问和管理子类的接口，管理工作由树枝节点完成。
树枝节点（Composite）：代表树状结构中的节点。组合对象可以包含其他组合对象或叶子对象，并实现与其子对象相关的操作。
叶子节点（Leaf）：代表树状结构中的叶子节点。叶子构件是最基本的单位，它没有子对象，并实现了与其父对象相同的操作。

组合模式-透明模式

组合模式-安全模式

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  name: 组合模式-透明模式
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  link: https://bitouyun.com/images/design-pattern/composite2.png
  name: 组合模式-安全模式

优点

组合模式通过将对象组织成树状结构，提供了一种灵活且统一的方式来处理树枝节点和叶子节点。它简化了客户端代码，提高了代码的可读性和可维护性，同时具有灵活性、扩展性和统一的处理方式。这使得组合模式成为处理树状结构的一种强大工具。

缺点

组合模式引入了组合对象和叶子对象之间的层次结构，这增加了系统的设计复杂性。由于组合模式中可能存在大量的递归操作，对于非常庞大的树状结构，可能会导致性能问题。

应用场景

组合模式适用于需要处理树状结构、统一操作接口、递归操作以及动态组合的场景。通过使用组合模式，可以简化代码、提高灵活性，并实现代码的重用性。

示例代码1

场景1

透明模式，树枝节点和叶子节点具有相同的接口，客户端调用简单。

/**
 * 抽象接口
 * 透明模式
 */
public interface Component {
  // 添加节点(默认实现)
  default void add(Component component) {
    throw new UnsupportedOperationException();
  }

  // 删除节点(默认实现)
  default void remove(Component component) {
    throw new UnsupportedOperationException();
  }

  // 显示节点
  void display(int depth);
}

/**
 * 树枝节点
 */
public class Composite implements Component {

  // 节点名称
  private String name;

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

  private List<Component> children = new ArrayList<>();

  @Override
  public void add(Component component) {
    children.add(component);
  }

  @Override
  public void remove(Component component) {
    children.remove(component);
  }

  @Override
  public void display(int depth) {
    for (int i = 0; i < depth; i++) {
      System.out.print("-");
    }
    System.out.println(name);
    // 遍历下级
    children.forEach(c -> c.display(depth + 1));
  }
}

/**
 * 叶子节点
 */
public class Leaf implements Component {
  // 节点名称
  private String name;

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

  @Override
  public void display(int depth) {
    for (int i = 0; i < depth; i++) {
      System.out.print("-");
    }
    System.out.println(name);
  }
}

/**
 * 测试类
 * 透明模式，树枝节点和叶子节点具有相同的接口，客户端调用简单。
 */
public class Client {
  public static void main(String[] args) {
    // 树枝构件
    Composite user = new Composite("用户管理");
    Composite role = new Composite("角色管理");
    Composite menu = new Composite("菜单管理");
    // 抽象构件
    Composite system = new Composite("系统管理");
    system.add(user);
    system.add(role);
    system.add(menu);
    // 叶子构件
    Leaf addUser = new Leaf("添加用户");
    Leaf editUser = new Leaf("编辑用户");
    Leaf removeUser = new Leaf("删除用户");
    user.add(addUser);
    user.add(editUser);
    user.add(removeUser);

    system.display(1);
  }
}

// Make sure to add code blocks to your code group

示例代码2

场景2

安全模式，树枝节点和叶子节点分开，树枝节点和叶子节点不具有相同的接口，客户端调用需要做响应的判断，带来不便。

/**
 * 抽象接口
 * 没有add()和remove()方法
 */
public interface Component {

  // 显示所有树枝和叶子构件
  void display(int depth);
}

/**
 * 树枝节点
 * 实现add()和remove()方法
 */
public class Composite implements Component {

  private String name;

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

  private List<Component> children = new ArrayList<>();

  // 添加树枝或叶子构件
  public void add(Component component) {
    children.add(component);
  }

  // 移除构件
  public void remove(Component component) {
    children.remove(component);
  }

  @Override
  public void display(int depth) {
    // 列出树形结构
    for (int i = 0; i < depth; i++) {
      System.out.print("-");
    }
    System.out.println(name);
    // 遍历下级
    for (Component component : children) {
      component.display(depth + 1);
    }
  }
}

/**
 * 叶子节点
 * 没有add()和remove()方法
 */
public class Leaf implements Component {

  private String name;

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

  @Override
  public void display(int depth) {
    for (int i = 0; i < depth; i++) {
      System.out.print("-");
    }
    System.out.println(name);
  }
}

/**
 * 测试类
 * 安全模式，树枝节点和叶子节点分开，树枝节点和叶子节点不具有相同的接口，客户端调用需要做响应的判断，带来不便。
 */
public class Client {
  public static void main(String[] args) {
    // 树枝构件
    Composite user = new Composite("用户管理");
    Composite role = new Composite("角色管理");
    Composite menu = new Composite("菜单管理");
    // 抽象构件
    Composite system = new Composite("系统管理");
    system.add(user);
    system.add(role);
    system.add(menu);
    // 叶子构件
    Leaf addUser = new Leaf("添加用户");
    Leaf editUser = new Leaf("编辑用户");
    Leaf removeUser = new Leaf("删除用户");
    user.add(addUser);
    user.add(editUser);
    user.add(removeUser);

    system.display(1);
  }
}

// Make sure to add code blocks to your code group