在現(xiàn)實生活中，存在很多“部分-整體”的關系，例如，大學中的部門與學院、總公司中的部門與分公司、學習用品中的書與書包、生活用品中的衣月艮與衣柜以及廚房中的鍋碗瓢盆等。
在軟件開發(fā)中也是這樣，例如，文件系統(tǒng)中的文件與文件夾、窗體程序中的簡單控件與容器控件等。對這些簡單對象與復合對象的處理，如果用組合模式來實現(xiàn)會很方便。

定義與特點

組合（Composite）模式的定義：有時又叫作部分-整體模式，它是一種將對象組合成樹狀的層次結構的模式，用來表示“部分-整體”的關系，使用戶對單個對象和組合對象具有一致的訪問性。

組合模式的主要優(yōu)點有：

• 組合模式使得客戶端代碼可以一致地處理單個對象和組合對象，無須關心自己處理的是單個對象，還是組合對象，這簡化了客戶端代碼。

• 更容易在組合體內加入新的對象，客戶端不會因為加入了新的對象而更改源代碼，滿足“開閉原則”。

其主要缺點是：

• 設計較復雜，客戶端需要花更多時間理清類之間的層次關系；

• 不容易限制容器中的構件；

• 不容易用繼承的方法來增加構件的新功能；

結構與實現(xiàn)

模式的結構

組合模式包含以下主要角色：

• 抽象構件（Component）角色：它的主要作用是為樹葉構件和樹枝構件聲明公共接口，并實現(xiàn)它們的默認行為。在透明式的組合模式中抽象構件還聲明訪問和管理子類的接口；在安全式的組合模式中不聲明訪問和管理子類的接口，管理工作由樹枝構件完成。

• 樹葉構件（Leaf）角色：是組合中的葉節(jié)點對象，它沒有子節(jié)點，用于實現(xiàn)抽象構件角色中 聲明的公共接口。

• 樹枝構件（Composite）角色：是組合中的分支節(jié)點對象，它有子節(jié)點。它實現(xiàn)了抽象構件角色中聲明的接口，它的主要作用是存儲和管理子部件，通常包含 Add()、Remove()、GetChild() 等方法。

組合模式分為透明式的組合模式和安全式的組合模式。

• 透明方式：在該方式中，由于抽象構件聲明了所有子類中的全部方法，所以客戶端無須區(qū)別樹葉對象和樹枝對象，對客戶端來說是透明的。但其缺點是：樹葉構件本來沒有 Add()、Remove() 及 GetChild() 方法，卻要實現(xiàn)它們（空實現(xiàn)或拋異常），這樣會帶來一些安全性問題。其結構圖如圖所示：

• 安全方式：在該方式中，將管理子構件的方法移到樹枝構件中，抽象構件和樹葉構件沒有對子對象的管理方法，這樣就避免了上一種方式的安全性問題，但由于葉子和分支有不同的接口，客戶端在調用時要知道樹葉對象和樹枝對象的存在，所以失去了透明性。其結構圖如圖所示：

模式的實現(xiàn)

假如要訪問集合 c0={leaf1,{leaf2,leaf3}} 中的元素，其對應的樹狀圖如圖所示：

下面給出透明式的組合模式的實現(xiàn)代碼，安全式的組合模式與之類似：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        IComponent c0=new Composite(); 
        IComponent c1=new Composite(); 
        IComponent leaf1=new Leaf("1"); 
        IComponent leaf2=new Leaf("2"); 
        IComponent leaf3=new Leaf("3");          
        c0.Add(leaf1); 
        c0.Add(c1);
        c1.Add(leaf2); 
        c1.Add(leaf3);          
        c0.Operation(); 
        Console.Read();
    }
}

//抽象構件
public interface IComponent
{
    void Add(IComponent c);
    void Remove(IComponent c);
    IComponent GetChild(int i);
    void Operation();
}

//樹葉構件
public class Leaf : IComponent
{
    private String name;
    public Leaf(String name)
    {
        this.name=name;
    }
    public void Add(IComponent c){ }           
    public void Remove(IComponent c){ }   
    public IComponent GetChild(int i)
    {
        return null;
    }   
    public void Operation()
    {
        Console.WriteLine("樹葉"+name+"：被訪問！"); 
    }
}

//樹枝構件
public class Composite : IComponent
{
    private List<IComponent> children=new List<IComponent>();   
    public void Add(IComponent c)
    {
        children.Add(c);
    }   
    public void Remove(IComponent c)
    {
        children.Remove(c);
    }   
    public IComponent GetChild(int i)
    {
        return children[i];
    }   
    public void Operation()
    {
        foreach (var obj in children)
    {
    obj.Operation();
    }       
    }    
}

程序運行結果如下：

樹葉1：被訪問！
樹葉2：被訪問！
樹葉3：被訪問！

應用場景

前面分析了組合模式的結構與特點，下面分析它適用的以下應用場景：

• 在需要表示一個對象整體與部分的層次結構的場合。

• 要求對用戶隱藏組合對象與單個對象的不同，用戶可以用統(tǒng)一的接口使用組合結構中的所有對象的場合。

擴展：樹葉節(jié)點和樹枝節(jié)點進行抽象

如果對前面介紹的組合模式中的樹葉節(jié)點和樹枝節(jié)點進行抽象，也就是說樹葉節(jié)點和樹枝節(jié)點還有子節(jié)點，這時組合模式就擴展成復雜的組合模式了，如 Java AWT/Swing 中的簡單組件 JTextComponent 有子類 JTextField、JTextArea，容器組件 Container 也有子類 Window、Panel。復雜的組合模式的結構圖如圖所示：