组合模式

定义

允许你将对象组合成树形结构来表现“整体/部分”层次结构。组合能让客户以一致的方式处理个别对象以及对象组合。

使用场景

• 表示对象的部分 - 整体层次
• 客户端能够忽略对象和单个对象的组合之间的差异。 客户端将统一处理复合结构中的所有对象

例子

我们要打印一封信的内容。信的内容是由句子(sentence)组成，句子由单词(word)组成，单词由字母(letter)组成。遇到字母直接打印出来，单词的前面输出空格，句子的末尾输出句号。三个对象继承同一对象，其print方法是一样的，对外来看是没有差别的。
字母组合基类，其包括添加子元素、迭代执行打印：

public abstract class LetterComposite {
  private List children = new ArrayList<>();

  public void add(LetterComposite letter) {
    children.add(letter);
  }

  protected abstract void printThisBefore();
  protected abstract void printThisAfter();

  // 打印的时候 迭代执行
  public void print() {
    printThisBefore();
    for (LetterComposite letter : children) {
      letter.print();
    }
    printThisAfter();
  }
}

字母类重写了printThisBefore方法，此方法打印字母本身：

public class Letter extends LetterComposite {
  private char c;

  public Letter(char c) {
    this.c = c;
  }

  protected void printThisBefore() {
    System.out.print(c);
  }

  protected void printThisAfter() {
    // nop
  }
}

单词类以字母列表为构造参数，也重写了printThisBefore方法：

public class Word extends LetterComposite {
  public Word(List letters) {
    for (Letter l : letters) {
      this.add(l);
    }
  }

  protected void printThisBefore() {
    System.out.print(" ");
  }

  protected void printThisAfter() {
    // nop
  }
}

句子类以单词列表为构造参数，printThisAfter在句子末尾输出"."：

public class Sentence extends LetterComposite {
  public Sentence(List words) {
    for (Word w : words) {
      this.add(w);
    }
  }

  protected void printThisBefore() {
    // nop
  }

  protected void printThisAfter() {
    System.out.print(".");
  }
}

构造一个Message类，用于创建内容：

public class Messenger {
  LetterComposite messageFromOrcs() {
    List words = new ArrayList<>();
    words.add(new Word(Arrays.asList(new Letter('W'), new Letter('h'), new Letter('e'), new Letter(
        'r'), new Letter('e'))));
    ...
    words.add(new Word(Arrays.asList(new Letter('w'), new Letter('a'), new Letter('y'))));
    return new Sentence(words);
  }

  LetterComposite messageFromElves() {
    List words = new ArrayList<>();
    words.add(new Word(Arrays.asList(new Letter('M'), new Letter('u'), new Letter('c'), new Letter(
        'h'))));
    ...
    words.add(new Word(Arrays.asList(new Letter('m'), new Letter('o'), new Letter('u'), new Letter(
        't'), new Letter('h'))));

    return new Sentence(words);
  }
}

打印两份信的内容：

public class App {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Message from the orcs: ");
    LetterComposite orcMessage = new Messenger().messageFromOrcs();
    orcMessage.print();

    System.out.println("Message from the elves: ");
    LetterComposite elfMessage = new Messenger().messageFromElves();
    elfMessage.print();
  }
}

分析

上述的例子中，Sentence、Word、Letter是三个层级的对象，它们构成了树状结构。
组合模式让我们能用树形方式创建对象的结构，树里面包含了组合以及个别的对象。
使用组合结构，我们能把相同的操作应用在组合和个别对象上。换句话说，在大多数情况下，我么可以忽略对象组合和个别对象之间的差别。

参考

iluwatar/java-design-patterns