Golang学习笔记_31------原型模式
Golang学习笔记_32------适配器模式
Golang学习笔记_33------桥接模式
文章目录
一、核心概念
1. 定义
组合模式（Composite Pattern）是一种结构型设计模式 ，通过将对象组织成树形结构 来表示"部分-整体"的层次关系，使客户端可以统一处理单个对象和组合对象。
2. 解决的问题
- 树形结构表示：需要处理具有层级关系的对象（如文件系统、组织架构）
- 统一操作接口：消除客户端对叶子节点和组合节点的差异感知
- 递归遍历需求：需要递归处理嵌套结构（如计算文件夹总大小）
3. 核心角色
-
Component（抽象组件）
定义所有对象的通用接口，声明管理子组件的方法（如
Add()、Remove()）和业务方法（如Display()） -
Leaf（叶子节点）
树形结构的末端节点，没有子节点，实现具体业务逻辑
-
Composite（组合节点）
包含子节点的容器，实现组件接口并管理子组件集合
4. 类图
二、特点分析
优点
-
统一接口
客户端无需区分叶子节点和组合节点，简化调用逻辑
-
灵活扩展
新增组件类型无需修改现有代码，符合开闭原则
-
层次清晰
天然支持树形结构表示，便于处理递归操作
缺点
-
设计复杂度高
需要定义抽象接口并处理递归逻辑，增加实现难度
-
类型限制困难
难以约束容器节点只能包含特定类型子组件
三、适用场景
1. 文件系统
- 叶子节点：文件
- 组合节点：文件夹（可包含文件/子文件夹）
- 操作：递归计算总大小、展示目录结构
2. 图形界面
- 叶子节点：按钮、文本框
- 组合节点：面板、窗口
- 操作：统一渲染、事件处理
3. 组织架构
- 叶子节点：员工
- 组合节点：部门
- 操作：统计总人数、打印层级关系
四、代码示例（Go语言）
go
package compositedemo
import "fmt"
// Component 接口
type Component interface {
Display(indent string)
}
// Leaf 叶子节点
type File struct {
Name string
}
func (l *File) Display(indent string) {
println(indent + l.Name)
}
// Directory 组合节点
type Directory struct {
Name string
Component []Component
}
func (c *Directory) Display(indent string) {
println(indent + c.Name)
for _, component := range c.Component {
component.Display(indent + indent)
}
}
func (c *Directory) Add(component Component) {
c.Component = append(c.Component, component)
}
func (c *Directory) Remove(component Component) {
for i, v := range c.Component {
if v == component {
c.Component = append(c.Component[:i], c.Component[i+1:]...)
}
}
}
func test() {
root := &Directory{Name: "root"}
directory := &Directory{Name: "directory"}
file1 := &File{Name: "file1"}
file2 := &File{Name: "file2"}
root.Add(directory)
directory.Add(file1)
directory.Add(file2)
root.Display("--")
fmt.Println("==========================================")
directory.Display("**")
}=== RUN Test_test
--root
----directory
--------file1
--------file2
==========================================
**directory
****file1
****file2
--- PASS: Test_test (0.00s)
PASS五、高级应用
1. 递归统计
go
// 在Component接口添加方法
type FileSystemComponent interface {
Size() int
}
// File实现
func (f *File) Size() int {
return 1024 // 假设固定大小
}
// Directory实现
func (d *Directory) Size() int {
total := 0
for _, child := range d.children {
total += child.Size()
}
return total
}2. 组合模式 + 访问者模式
通过访问者模式实现更复杂的树形结构操作（如格式转换、权限检查）
六、与其他模式对比
| 模式 | 核心目标 | 关键区别 |
|---|---|---|
| 装饰器 | 动态添加功能 | 通过嵌套包装扩展功能 |
| 适配器 | 接口转换 | 解决接口不兼容问题 |
| 迭代器 | 遍历集合元素 | 专注于遍历算法实现 |
七、总结
组合模式通过树形结构 和统一接口，有效解决了以下问题：
- 层次结构表示：天然适合文件系统、组织架构等场景
- 递归操作简化：通过统一接口实现递归遍历
- 扩展性提升：新增组件类型不影响现有结构
在Go语言中实现时需注意：
- 通过接口实现多态特性
- 使用切片管理子组件集合
- 谨慎处理叶子节点的无效方法（如
Add()）