Java Composition在实际项目中的应用案例

Java Composition在实际项目中的应用案例

一、概念澄清

• **组合（Composition）**是面向对象中的“has-a”关系：通过将一个类的实例作为另一个类的成员变量来复用与组装能力，强调“整体由部分构成，部分生命周期受整体管理”。
• 组合模式（Composite Pattern）是结构型设计模式：把对象组织成树形结构表示“部分-整体”关系，使客户端对单个对象与组合对象的使用保持一致，常用于文件系统、UI组件树、组织机构等场景。

二、项目落地案例

• 企业组织架构与权限聚合
  场景：公司由部门（Composite）与员工（Leaf）构成，需要统一计算团队规模、汇总权限、批量下发通知。做法：抽象Employee接口，部门持有List，实现add/remove/showDetails；遍历时天然递归，新增岗位类型也无需改遍历逻辑。收益：结构清晰、扩展容易、客户端代码统一。

• 文件系统与目录同步工具
  场景：实现跨平台目录同步/备份，需对“文件/文件夹”统一执行“遍历、计算大小、过滤、删除”。做法：抽象FileSystemComponent，文件夹Composite维护子节点集合，文件Leaf实现具体行为；一次递归即可完成整棵目录树操作。收益：对单文件与整目录调用一致，新增节点类型不影响遍历与统计逻辑。

• 图形界面组件树与渲染引擎
  场景：桌面或Web应用需要嵌套组件（如JFrame → JPanel → JButton/JLabel）并统一处理布局、绘制、事件分发。做法：以UIComponent为抽象，容器组件维护子组件列表并递归布局/绘制；事件冒泡/捕获也可用同一树形结构处理。收益：UI结构可任意嵌套，代码对“单个控件/控件容器”一致处理。

• 报表引擎与可视化图表组合
  场景：报表由标题、表格、图表、文本等模块组合，导出PDF/HTML/Excel或做权限控制。做法：抽象ReportComponent，容器CompositeReport聚合多模块，叶子如TableComponent/ChartComponent实现具体渲染；统一调用generate即可遍历整棵报表树。收益：新增模块类型不影响导出流程，权限与样式可按组件粒度控制。

• 规则引擎与审批流程编排
  场景：审批流程由审批节点与条件/并行/子流程组合，需要校验、执行、回滚。做法：抽象FlowNode，组合节点维护子节点列表并定义execute/rollback的递归执行策略；条件节点内嵌子流程实现分支。收益：流程结构可配置、可复用，执行引擎与节点实现解耦。

三、何时优先使用组合

• 需要表示对象的部分-整体层次结构，并希望对单个对象与组合对象使用一致的接口。
• 需要递归组合与统一遍历/操作（如统计、渲染、校验、导出）。
• 业务经常新增节点类型，希望尽量少改动既有处理逻辑。
• 注意权衡：过度一般化可能带来设计与理解复杂度上升，需结合领域边界谨慎建模。

四、代码骨架示例（组合模式）

// 抽象构件
interface Component {
    void operation();
}

// 叶子构件
class Leaf implements Component {
    private final String name;
    Leaf(String name) { this.name = name; }
    public void operation() { System.out.println("Leaf " + name + " operation."); }
}

// 组合构件
class Composite implements Component {
    private final String name;
    private final java.util.List<Component> children = new java.util.ArrayList<>();
    Composite(String name) { this.name = name; }
    public void add(Component c) { children.add(c); }
    public void remove(Component c) { children.remove(c); }
    public void operation() {
        System.out.println("Composite " + name + " operation.");
        for (Component c : children) c.operation(); // 递归处理
    }
}

// 客户端
class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Component root = new Composite("Root");
        root.add(new Leaf("A"));
        Component sub = new Composite("Sub");
        sub.add(new Leaf("B1")); sub.add(new Leaf("B2"));
        root.add(sub);
        root.operation();
    }
}

要点：抽象出Component统一接口；Composite持有子节点并递归执行；Leaf实现具体行为，不维护子节点。