Golang学习笔记_34—

Golang学习笔记_34——组合模式

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
  - 2. 解决的问题
  - 3. 核心角色
  - 4. 类图
- 二、特点分析
- 三、适用场景
- - 1. 文件系统
  - 2. 图形界面
  - 3. 组织架构
- 四、代码示例（Go语言）
- 五、高级应用
- - 1. 递归统计
  - 2. 组合模式 + 访问者模式
- 六、与其他模式对比
- 七、总结

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

组合模式类图
示例类图

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）

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

// 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