意图:将对象组合成树形结构以表示”部分-整体”的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。(菜单为例:菜单中有多个子菜单,子菜单还有子菜单。或者是目录这种情况)
何时使用: 1、想表示对象的部分-整体层次结构(树形结构)。 2、希望用户忽略组合对象与单个对象的不同,用户将统一地使用组合结构中的所有对象。
优点:

  • 清楚的定义分层次的复杂对象
  • 让客户端忽略了层次的差异,方便整个层次结构进行控制
  • 简化了客户端代码
  • 符合OCP,增加含有子节点的节点或叶子结点都很方便

缺点:

  • 限制类型时会变得复杂(比如限制某个文件夹只能包含文本文件,只能通过运行时类型检查来实现,而不能直接添加约束)
  • 使设计变得更抽象,业务逻辑太复杂会有特例。
  • 在使用组合模式时,其叶子和树枝的声明都是实现类,而不是接口,违反了依赖倒置原则。

使用场景:部分、整体场景,如树形菜单,文件、文件夹的管理。
组合模式 - 图1
组合模式 - 图2
组合模式 - 图3
注意叶节点和非叶节点都实现了组件类,这一点是关键
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透明组合模式和安全组合模式

  • 透明组合模式中,抽象构件Component中声明了所有用于管理成员对象的方法,包括add()、remove()以及getChild()等方法,这样做的好处是确保所有的构件类都有相同的接口。在客户端看来,叶子对象与容器对象所提供的方法是一致的,客户端可以相同地对待所有的对象。透明组合模式也是组合模式的标准形式
  • 透明组合模式的缺点是不够安全,因为叶子对象和容器对象在本质上是有区别的。叶子对象不可能有下一个层次的对象,即不可能包含成员对象,因此为其提供add()、remove()以及getChild()等方法是没有意义的,这在编译阶段不会出错,但在运行阶段如果调用这些方法可能会出错(如果没有提供相应的错误处理代码)
    组合模式 - 图7
  • 安全组合模式中,在抽象构件Component中没有声明任何用于管理成员对象的方法,而是在Composite类中声明并实现这些方法。这种做法是安全的,因为根本不向叶子对象提供这些管理成员对象的方法,对于叶子对象,客户端不可能调用到这些方法。
  • 安全组合模式的缺点是不够透明,因此客户端不能完全针对抽象编程,必须有区别地对待叶子构件和容器构件。在实际应用中,安全组合模式的使用频率也非常高,在Java AWT中使用的组合模式就是安全组合模式。
    组合模式 - 图8