Golang學習筆記_31——原型模式
Golang學習筆記_32——適配器模式
Golang學習筆記_33——橋接模式

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一、核心概念

1. 定義

組合模式（Composite Pattern）是一種結構型設計模式，通過將對象組織成樹形結構來表示“部分-整體”的層次關系，使客戶端可以統一處理單個對象和組合對象。

2. 解決的問題

• 樹形結構表示：需要處理具有層級關系的對象（如文件系統、組織架構）
• 統一操作接口：消除客戶端對葉子節點和組合節點的差異感知
• 遞歸遍歷需求：需要遞歸處理嵌套結構（如計算文件夾總大小）

3. 核心角色

1. Component（抽象組件）
   定義所有對象的通用接口，聲明管理子組件的方法（如Add()、Remove()）和業務方法（如Display()）

2. Leaf（葉子節點）
   樹形結構的末端節點，沒有子節點，實現具體業務邏輯

3. Composite（組合節點）
   包含子節點的容器，實現組件接口并管理子組件集合

4. 類圖

二、特點分析

優點

1. 統一接口
   客戶端無需區分葉子節點和組合節點，簡化調用邏輯

2. 靈活擴展
   新增組件類型無需修改現有代碼，符合開閉原則

3. 層次清晰
   天然支持樹形結構表示，便于處理遞歸操作

缺點

1. 設計復雜度高
   需要定義抽象接口并處理遞歸邏輯，增加實現難度

2. 類型限制困難
   難以約束容器節點只能包含特定類型子組件

三、適用場景

1. 文件系統

• 葉子節點：文件
• 組合節點：文件夾（可包含文件/子文件夾）
• 操作：遞歸計算總大小、展示目錄結構

2. 圖形界面

• 葉子節點：按鈕、文本框
• 組合節點：面板、窗口
• 操作：統一渲染、事件處理

3. 組織架構

• 葉子節點：員工
• 組合節點：部門
• 操作：統計總人數、打印層級關系

四、代碼示例（Go語言）

package compositedemoimport "fmt"// Component 接口
type Component interface {Display(indent string)
}// Leaf 葉子節點
type File struct {Name string
}func (l *File) Display(indent string) {println(indent + l.Name)
}// Directory 組合節點
type Directory struct {Name      stringComponent []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、高級應用

1. 遞歸統計

// 在Component接口添加方法
type FileSystemComponent interface {Size() int
}// File實現
func (f *File) Size() int {return 1024 // 假設固定大小
}// Directory實現
func (d *Directory) Size() int {total := 0for _, child := range d.children {total += child.Size()}return total
}

2. 組合模式 + 訪問者模式

通過訪問者模式實現更復雜的樹形結構操作（如格式轉換、權限檢查）

六、與其他模式對比

模式	核心目標	關鍵區別
裝飾器	動態添加功能	通過嵌套包裝擴展功能
適配器	接口轉換	解決接口不兼容問題
迭代器	遍歷集合元素	專注于遍歷算法實現

七、總結

組合模式通過樹形結構和統一接口，有效解決了以下問題：

1. 層次結構表示：天然適合文件系統、組織架構等場景
2. 遞歸操作簡化：通過統一接口實現遞歸遍歷
3. 擴展性提升：新增組件類型不影響現有結構

在Go語言中實現時需注意：

• 通過接口實現多態特性
• 使用切片管理子組件集合
• 謹慎處理葉子節點的無效方法（如Add()）