组合模式：构建树形结构的艺术

引言：处理复杂对象结构的挑战

在软件开发中，我们常遇到需要处理部分-整体层次结构的场景：

  • 文件系统中的文件与文件夹
  • GUI中的容器与组件
  • 组织结构中的部门与员工
  • 菜单系统中的子菜单与菜单项

组合模式正是为解决这类问题而生的设计模式。它允许我们将对象组合成树形结构来表示"部分-整体"的层次关系，使客户端能够以统一的方式处理单个对象和对象组合。本文将深入解析组合模式的原理、实现及实战应用。

一、模式定义与核心思想

1.1 官方定义

组合模式 (Composite Pattern)：
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。

1.2 设计哲学

客户端
统一接口
叶子节点
复合节点

核心原则：

  1. 统一对待原则：叶子节点和复合节点实现相同接口
  2. 递归组合：复合节点可以包含其他复合节点或叶子节点
  3. 透明性：客户端无需区分处理的是单个对象还是组合

二、模式结构解析

2.1 UML类图

«interface»
Component
+operation()
+add(Component)

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