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。
用组合模式表示层次结构的核心思想
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。
1. 组件接口（Component）
定义统一的操作方法，比如
add()、
remove()、
getChild()和
operation()，所有子类都实现这些方法。
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。
2. 叶子节点（Leaf）
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");
}
}3. 容器节点（Composite）
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 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);
}
} 如何体现“部分-整体”关系
-
统一接口：无论是文件（部分）还是文件夹（整体），都实现了
Component
接口，客户端无需关心当前对象是叶子还是容器。 -
递归结构：
Folder
的operation()
方法会递归调用其子组件的operation()
，自然地遍历整个树形结构。 -
透明性：客户端可以对任意节点调用
add
、remove
等方法，接口一致，逻辑统一。
实际使用示例
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
关键优势
-
简化客户端代码：不需要写一堆
if (isComposite)
判断，统一调用接口即可。 -
易于扩展：新增叶子或容器类时，只要实现
Component
接口，就能无缝集成。 - 体现树形结构的自然嵌套：清晰表达“整体由部分组成，部分又可包含更小的部分”的关系。
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。
