定義
屬于對象的結構模式，有時又叫做“部分——整體”模式。組合模式將對象組織到樹結構中，可以用來描述整體和部分的關系。組合模式可以使客戶端將單純元素與復合元素同等看待。
組合模式
組合模式把部分和整體的關系用樹結構表示出來。組合模式使得客戶端把一個個單獨的成分對象和由它們復合而成的復合對象同等看待。
例如：一個文件系統就是典型的組合模式系統。下面是常見的Windows文件系統中的一部分。
從上圖可以看出，文件系統是一個樹結構，樹上長有節點。樹的節點有兩種，一種是樹枝節點，也就是目錄，有內部樹結構，在圖中涂有顏色；另一種是樹葉節點，也就是文件，沒有內部樹結構。
顯然，可以把目錄和文件當做同一種對象同等對待和處理，這也就是組合模式的應用。
組合模式可以不提供父對象的管理方法，但是組合模式必須在合適的地方提供子對象的管理方法，諸如：add()、remove()、以及getChild()等。
組合模式的實現根據所實現的借口的區別分為兩種形式，分別稱為安全式和透明式。
安全式組合模式的結構
安全模式的組合模式要求管理聚集的方法只出現在樹枝構件類中，而不出現在樹葉構件類中。
這種形式涉及到三個角色：
-
抽象構件(Component)角色：這是一個抽象角色，它給參加組合的對象定義出公共的接口及其默認行為，可以用來管理所有的子對象。組合對象通常把它所包含的子對象當做類型為
Component的對象。在安全式的組合模式里，構建角色并不定義出管理子對象的方法，這一定義由樹枝構件對象給出。 - 樹葉構件(Leaf)角色：樹葉對象沒有下級子對象的對象，定義出參加組合的原始對象的行為。
-
樹枝構件(Composite)角色：代表參加組合的有下級子對象的對象。樹枝構件類給出所有的管理子對象的方法，如
add()、remove()、以及getChild()等。
示例代碼
抽象構件角色類
public interface Component {
/**
* 輸出組件自身的名稱
* @param preStr 前綴
*/
public void printStruct(String preStr);
}
樹枝構件角色類
public class Composite implements Component {
/**
* 用來存儲組合對象中包含的子組件對象
*/
private List<Component> childComponents = new ArrayList<Component>();
/**
* 組合對象的名稱
*/
private String name;
/**
* 構造方法，傳入組合對象的名稱
* @param name 組合對象的名稱
*/
public Composite(String name) {
this.name = name;
}
/**
* 聚集管理方法，增加一個子構建對象
* @param child 子構建對象
*/
public void addChild(Component child) {
this.childComponents.add(child);
}
/**
* 聚集管理方法，刪除一個子構建對象
* @param index 子構建對象的下標
*/
public void removeChild(int index) {
this.childComponents.remove(index);
}
/**
* 聚集管理方法，返回所有子構建對象
* @return 子構建對象列表
*/
public List<Component> getChild() {
return this.childComponents;
}
/**
* 輸出對象的自身結構
* @param preStr 前綴，主要是按照層級拼裝空格，實現向后縮進
*/
@Override
public void printStruct(String preStr) {
//首先輸出自身
System.out.println(preStr + '+' + this.name);
//如果還包含有子組件，那么就輸出這些子組件對象
if (this.childComponents != null) {
//添加前綴空格，表示向后縮進
preStr += " ";
//循環遞歸輸出每個子對象
for (Component component : childComponents) {
component.printStruct(preStr);
}
}
}
}
樹葉構件角色類
public class Leaf implements Component {
/**
* 葉子對象的名稱
*/
private String name;
/**
* 構造方法，傳入葉子對象的名稱
* @param name 葉子對象的名稱
*/
public Leaf(String name) {
this.name = name;
}
/**
* 輸出葉子對象，因為葉子對象沒有字對象，也就是輸出葉子對象的名稱。
* @param preStr 前綴，主要是按照層級進行拼接的空格，用于實現向后縮進
*/
@Override
public void printStruct(String preStr) {
System.out.println(preStr + "-" + name);
}
}
客戶端類
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Composite root = new Composite("服裝");
Composite c1 = new Composite("男裝");
Composite c2 = new Composite("女裝");
Leaf leaf1 = new Leaf("襯衫");
Leaf leaf2 = new Leaf("夾克");
Leaf leaf3 = new Leaf("裙子");
Leaf leaf4 = new Leaf("套裝");
root.addChild(c1);
root.addChild(c2);
c1.addChild(leaf1);
c1.addChild(leaf2);
c2.addChild(leaf3);
c2.addChild(leaf4);
root.printStruct("");
}
}
可以看出，樹枝構件類Composite給出了add()、remove()、以及getChild()等方法的聲明和實現，而樹葉構件類則沒有給出這些方法的聲明或實現。這樣的做法是安全的做法，由于這個特點，客戶端應用程序不可能錯誤的調用樹葉構件的聚集方法，因為樹葉構件沒有這些方法，調用會導致編譯錯誤。
安全式組合模式的缺點是不夠透明，因為樹葉類和樹枝類將具有不同的接口。
透明式組合模式的結構
與安全式的組合模式不同的是，透明式的組合模式要求所有的具體構建類，不論樹枝構件還是樹葉構件，均符合一個固定接口。
示例代碼
抽象構件角色類
public abstract class Component {
/**
* 打印組件自身的名稱
* @param preStr 前綴，用于實現縮進
*/
public abstract void printStruct(String preStr);
/**
* 聚集管理方法，增加一個子構件對象
* @param child 子構件對象
*/
public void addChild(Component child) {
/**
* 缺省實現，拋出異常，因為樹葉對象沒有此功能
* 或者子組件沒有實現這個功能
*/
throw new UnsupportedOperationException("對象不支持此功能");
}
/**
* 聚集管理方法，刪除一個子構件對象
* @param index 子構件對象的下標
*/
public void removeChild(int index) {
/**
* 缺省實現，拋出異常，因為樹葉對象沒有此功能
* 或者子組件沒有實現這個功能
*/
throw new UnsupportedOperationException("對象不支持此功能");
}
/**
* 聚集管理方法，返回所有子構件對象
* @return 返回所有子構件對象
*/
public List<Component> getChild() {
/**
* 缺省實現，拋出異常，因為樹葉對象沒有此功能
* 或者子組件沒有實現這個功能
*/
throw new UnsupportedOperationException("對象不支持此功能");
}
}
樹枝構件角色類，此類將implements Component改為extends Component，其他地方無變化。
public class Composite extends Component {
/**
* 用來存儲對象中包含的子構件對象
*/
private List<Component> childComponents = new ArrayList<Component>();
/**
* 組合對象的名稱
*/
private String name;
/**
* 構造方法，傳入組合對象的名稱
* @param name 組合對象的名稱
*/
public Composite(String name) {
this.name = name;
}
/**
* 聚集管理方法，增加一個子構件對象
* @param child 子構件對象
*/
public void addChild(Component child) {
childComponents.add(child);
}
/**
* 聚集管理方法，刪除一個子構件對象
* @param index 子構件對象的下標
*/
public void removeChild(int index) {
childComponents.remove(index);
}
/**
* 聚集管理方法，返回所有子構件對象
* @return 返回所有子構件對象
*/
public List<Component> getChild() {
return childComponents;
}
public void printStruct(String preStr) {
//首先輸出自身
System.out.println(preStr + '+' + this.name);
//如果還包含有子組件，那么就輸出這些子組件對象
if (this.childComponents != null) {
//添加前綴空格，表示向后縮進
preStr += " ";
//循環遞歸輸出每個子對象
for (Component component : childComponents) {
component.printStruct(preStr);
}
}
}
}
樹葉構件角色類，此類將implements Component改為extends Component，其他地方無變化。
public class Leaf extends Component {
/**
* 組合對象的名稱
*/
private String name;
/**
* 構造方法，傳入組合對象的名稱
* @param name 組合對象的名稱
*/
public Leaf(String name) {
this.name = name;
}
/**
* 輸出葉子對象，因為葉子對象沒有字對象，也就是輸出葉子對象的名稱。
* @param preStr 前綴，主要是按照層級進行拼接的空格，用于實現向后縮進
*/
@Override
public void printStruct(String preStr) {
System.out.println(preStr + "-" + name);
}
}
客戶端類的主要變化是不在區分樹枝構件角色Composite對象和樹葉構件角色Leaf對象。
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Component root = new Composite("服裝");
Component c1 = new Composite("男裝");
Component c2 = new Composite("女裝");
Component leaf1 = new Leaf("襯衫");
Component leaf2 = new Leaf("夾克");
Component leaf3 = new Leaf("裙子");
Component leaf4 = new Leaf("套裝");
root.addChild(c1);
root.addChild(c2);
c1.addChild(leaf1);
c1.addChild(leaf2);
c2.addChild(leaf3);
c2.addChild(leaf4);
root.printStruct("");
}
}
可以看出，客戶端無需再區分操作的是樹枝對象還是樹葉對象了，對于客戶端而言，操作的都是Component對象。
兩種實現方式的選擇
這里所說的安全式組成模式是指：從客戶端使用組成模式上看是否更安全，如果是安全的，那么就不會有發生誤操作的可能，能訪問的方法都是被支持的。
這里所說的透明性組成模式是指：從客戶端使用組成模式上，是否需要區分到底是“樹枝對象”還是“樹葉對象”。如果是透明的，那就不用區分，對于客戶而言，都是Component對象，具體的類型對于客戶端而言是透明的，是無需關心的。
對于組合模式而言，在安全性和透明性上，會更看重透明性，畢竟組合模式的目的是：讓客戶端不再區分操作的是樹枝對象還是樹葉對象，而是以一個統一的方式來操作。
而且對于安全性的實現，需要區分的是樹枝對象還是樹葉對象。有時候，需要將對象進行類型轉換，卻發現類型信息丟失了，只好強行轉換，這種類型轉換必然是不夠安全的。
因此在使用組合模式的時候，建議多采用透明式的實現方式。
