组合模式Java实例解析

组合模式（Composite Pattern）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“部分-整体”的层次结构。组合模式使得客户端可以统一地对待单个对象和对象的组合。

在Java中，组合模式通常涉及以下几个角色：

1. Component（抽象构件）：为树叶构件和树枝构件声明通用接口，并定义一个接口用于访问和管理它的子部件。
2. Leaf（叶子构件）：表示叶节点对象，叶子节点没有子节点。
3. Composite（树枝构件）：表示分支节点对象，分支节点可以有子节点。
4. Client（客户端）：构建和使用组合对象。

下面是一个简单的Java实例，演示了如何使用组合模式：

// Component
abstract class Component {
    public void add(Component component) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    public void remove(Component component) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    public Component getChild(int index) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    public abstract void display(int depth);
}

// Leaf
class Leaf extends Component {
    private String name;

    public Leaf(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void display(int depth) {
        System.out.println("-" + "-".repeat(depth) + name);
    }
}

// Composite
class Composite extends Component {
    private List children = new ArrayList<>();
    private String name;

    public Composite(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void add(Component component) {
        children.add(component);
    }

    @Override
    public void remove(Component component) {
        children.remove(component);
    }

    @Override
    public Component getChild(int index) {
        return children.get(index);
    }

    @Override
    public void display(int depth) {
        System.out.println("-" + "-".repeat(depth) + name);
        for (Component child : children) {
            child.display(depth + 2);
        }
    }
}

// Client
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建根节点
        Composite root = new Composite("Root");

        // 创建叶子节点
        Leaf leaf1 = new Leaf("Leaf1");
        Leaf leaf2 = new Leaf("Leaf2");

        // 创建子树
        Composite subtree1 = new Composite("Subtree1");
        Leaf leaf3 = new Leaf("Leaf3");
        Leaf leaf4 = new Leaf("Leaf4");

        subtree1.add(leaf3);
        subtree1.add(leaf4);

        // 将叶子节点和子树添加到根节点
        root.add(leaf1);
        root.add(leaf2);
        root.add(subtree1);

        // 显示整个树结构
        root.display(1);
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个抽象类Component，它包含了添加、删除和获取子节点的方法，以及一个抽象的display方法用于显示节点。Leaf类表示叶子节点，它实现了display方法来显示自己的名称。Composite类表示树枝节点，它可以包含其他组件，并实现了add、remove和getChild方法来管理子节点，同时它的display方法会递归地显示所有子节点。

客户端代码创建了一个树形结构，并通过调用display方法来显示整个结构。这个例子展示了如何使用组合模式来统一处理单个对象和对象组合。