【Java 设计模式】结构型之组合模式

文章目录

- 1. 定义
- 2. 应用场景
- 3. 代码实现
- 结语

组合模式（Composite Pattern）是一种结构型设计模式，它允许将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。组合模式使得客户端可以统一处理单个对象和对象组合，无需区分它们之间的差异。在本文中，我们将介绍 Java 中组合模式的定义、结构、使用场景以及如何在实际开发中应用。

1. 定义

组合模式是一种结构型设计模式，它将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。组合模式允许客户端统一处理单个对象和对象组合，无需区分它们之间的差异。组合模式通常包含三个主要角色：组件（Component）、叶子（Leaf）和容器（Composite）。

组件（Component）： 定义了组合中的对象的共同接口，可以是抽象类或接口
叶子（Leaf）： 是组合中的叶子节点，实现了组件接口
容器（Composite）： 是组合中的容器节点，可以包含其他组件或容器

2. 应用场景

组合模式通常在以下场景中使用：

需要表示部分-整体层次结构：

当需要表示对象的部分-整体层次结构时，可以使用组合模式。例如，在图形界面中，UI控件和容器之间就存在着部分-整体的关系
客户端希望统一处理单个对象和对象组合：

当客户端希望统一处理单个对象和对象组合，而不希望区分它们之间的差异时，可以使用组合模式
简化客户端代码：

组合模式可以简化客户端的代码，因为客户端无需判断处理的是单个对象还是对象组合，可以统一使用组件接口

3. 代码实现

下面通过一个简单的例子来演示组合模式的实现。假设我们要构建一个公司组织结构的模型，其中包含部门和员工。

组件接口 Component

package com.cheney.demo;interface Component {String getName();void display();
}

叶子类 - 员工 Employee

package com.cheney.demo;class Employee implements Component {private String name;public Employee(String name) {this.name = name;}@Overridepublic String getName() {return name;}@Overridepublic void display() {System.out.println("Employee: " + name);}
}

容器类 - 部门 Department

package com.cheney.demo;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;class Department implements Component {private String name;private List<Component> employees = new ArrayList<>();public Department(String name) {this.name = name;}public void addEmployee(Component employee) {employees.add(employee);}@Overridepublic String getName() {return name;}@Overridepublic void display() {System.out.println("Department: " + name);System.out.println("Employees:");for (Component employee : employees) {employee.display();}}
}

客户端启动类 Main

package com.cheney.demo;public class Main {public static void main(String[] args) {// 构建公司组织结构Component company = new Department("Company");Component hrDepartment = new Department("HR Department");hrDepartment.addEmployee(new Employee("John"));hrDepartment.addEmployee(new Employee("Alice"));Component itDepartment = new Department("IT Department");itDepartment.addEmployee(new Employee("Bob"));itDepartment.addEmployee(new Employee("Eva"));company.addEmployee(hrDepartment);company.addEmployee(itDepartment);// 显示公司组织结构company.display();}
}