结构型-组合模式（Composite Pattern）

概述

组合模式是一种结构型设计模式，它允许你将对象组合成树形结构来表示整体-部分层次结构。组合模式使得客户端可以统一处理单个对象以及对象组合，而无需区分它们的实际类型。该模式通过定义一组相同的接口，使得组合对象和叶子对象具有一致的行为。

优点：

• 简化客户端代码，客户端无需区分组合对象和叶子对象，以统一的方式对待它们。
• 增加新的组件类变得简单，无需对现有类进行修改。
• 通过递归遍历整个树结构，可以方便地操作对象组合中的所有元素。

缺点：

• 可能会在对象组成中引入不必要的复杂性。
• 可能会导致设计变得过于一般化，使得特定操作的实现变得困难。

适用场景：

• 当你需要表示对象的整体-部分层次结构时，可以使用组合模式。例如，文件系统中的目录结构就可以通过组合模式来表示。
• 当你希望客户端能够一致地对待单个对象和组合对象时，可以使用组合模式。
• 当你希望对组合对象进行递归遍历，以执行某个操作时，可以使用组合模式。

示例

一个常见的实际应用场景是图形绘制系统。假设你需要绘制一个复杂的图形，这个图形由多个形状组成，包括圆形、矩形、三角形等。你可以使用组合模式来表示这个图形，并统一对待各种形状。

以下是一个示例代码：

interface Shape {
    void draw();
}

class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("绘制圆形");
    }
}

class Rectangle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("绘制矩形");
    }
}

class Triangle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("绘制三角形");
    }
}

class ComplexShape implements Shape {
    private List shapes = new ArrayList<>();

    public void addShape(Shape shape) {
        shapes.add(shape);
    }

    public void removeShape(Shape shape) {
        shapes.remove(shape);
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("绘制复杂图形");
        for (Shape shape : shapes) {
            shape.draw();
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Shape circle = new Circle();
        Shape triangle = new Triangle();
        Shape complexShape = new ComplexShape();
        
        ((ComplexShape) complexShape).addShape(circle);
        ((ComplexShape) complexShape).addShape(triangle);
        
        complexShape.draw();
    }
}

输出结果：

绘制复杂图形

绘制圆形

绘制三角形