组合模式通过统一接口和递归操作实现“部分-整体”关系的一致处理,使得客户端无需区分叶子与容器对象;它定义component接口,让file等叶子节点和folder等容器节点实现相同方法,其中叶子节点对add、remove等操作抛出异常或不处理,而容器节点维护子组件列表并递归调用其operation方法;客户端可透明地对任意节点执行操作,如root.operation()触发整个树的遍历,从而简化代码、提升扩展性,适用于文件系统、组织结构等树形场景,核心在于接口统一性和递归遍历的自然结合,最终实现部分与整体的无缝管理。

组合模式通过统一的方式表示树形层次结构中的“部分-整体”关系,使得客户端可以一致地处理单个对象和组合对象。它特别适用于具有嵌套结构的场景,比如文件系统中的文件与文件夹、组织结构中的部门与子部门、UI组件中的容器与控件等。
组合模式定义了组件接口(Component),让叶子对象(Leaf)和容器对象(Composite)实现同一接口。这样,客户端无需区分处理的是单个元素还是复合结构,可以递归地访问整个树形结构。
定义统一的操作方法,比如
add()
remove()
getChild()
operation()
interface Component {
void operation();
void add(Component component);
void remove(Component component);
Component getChild(int index);
}注意:叶子节点在 add、remove、getChild 等操作中可以抛出异常或不做处理,因为它们不能包含子节点。
表示层次结构中的最底层元素,不包含子节点。
class File implements Component {
private String name;
public File(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void operation() {
System.out.println("Processing file: " + name);
}
@Override
public void add(Component component) {
throw new UnsupportedOperationException("Cannot add to a file");
}
@Override
public void remove(Component component) {
throw new UnsupportedOperationException("Cannot remove from a file");
}
@Override
public Component getChild(int index) {
throw new UnsupportedOperationException("File has no children");
}
}表示可以包含其他组件(包括叶子和其他容器)的复合对象,维护一个子组件集合。
class Folder implements Component {
private String name;
private List<Component> children = new ArrayList<>();
public Folder(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void operation() {
System.out.println("Entering folder: " + name);
for (Component child : children) {
child.operation(); // 递归调用
}
}
@Override
public void add(Component component) {
children.add(component);
}
@Override
public void remove(Component component) {
children.remove(component);
}
@Override
public Component getChild(int index) {
return children.get(index);
}
}Component
Folder
operation()
operation()
add
remove
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Component root = new Folder("Root");
Component docs = new Folder("Documents");
Component pics = new Folder("Pictures");
Component file1 = new File("resume.docx");
Component file2 = new File("photo.jpg");
root.add(docs);
root.add(pics);
docs.add(file1);
pics.add(file2);
root.operation(); // 递归处理所有子节点
}
}输出:
Entering folder: Root Entering folder: Documents Processing file: resume.docx Entering folder: Pictures Processing file: photo.jpg
if (isComposite)
Component
基本上就这些。组合模式不复杂,但特别适合处理层级分明、递归嵌套的场景。只要抓住“统一接口 + 递归操作”这个核心,就能很好地实现部分与整体的一致性管理。
以上就是组合模式怎样表示层次结构 部分-整体关系实现的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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