组合模式通过统一接口处理树形结构,使客户端无需区分叶子与容器节点。在Go中,定义Component接口,文件(File)和文件夹(Folder)分别实现Print方法,Folder可包含多个子组件并递归打印,形成层级输出。示例构建了文件系统树,root.Print("")统一调用,输出带缩进的结构:root src main.go utils helper.go bin app,体现了组合模式的透明性与一致性。

在 Go 语言中,组合模式(Composite Pattern)是一种结构型设计模式,适用于处理树形结构的数据,并对叶子节点和容器节点提供统一的操作接口。这种模式特别适合像文件系统、组织架构、菜单系统等具有层级关系的场景。
通过组合模式,我们可以让调用方无需区分操作的是单个对象(叶子)还是组合对象(分支),从而简化客户端代码。
定义组件接口
组合模式的核心是定义一个统一的接口,所有叶子节点和容器节点都实现这个接口。
例如:假设我们要处理一个文件系统,包含文件(File)和文件夹(Folder),我们希望对它们统一调用 Print 方法。
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先定义接口:
type Component interface {
Print(indent string)
}
这个接口表示任何可打印的组件,参数 indent 用于控制层级缩进,展示树形结构。
实现叶子节点(文件)
叶子节点是最底层的元素,不能再包含其他组件。
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type File struct {
name string
}
func (f *File) Print(indent string) {
println(indent + f.name)
}
File 实现了 Print 方法,直接输出自己的名字,前面加上缩进。
实现容器节点(文件夹)
容器节点可以包含多个子组件,包括文件和其他文件夹。
type Folder struct {
name string
children []Component
}
func (f *Folder) Add(child Component) {
f.children = append(f.children, child)
}
func (f *Folder) Print(indent string) {
println(indent + f.name)
for _, child := range f.children {
child.Print(indent + " ")
}
}
Folder 不仅实现了 Print,还提供了 Add 方法来添加子组件。打印时先输出自己,再递归调用子组件的 Print 方法,缩进逐层增加。
客户端使用示例
现在可以构建一个树形结构并统一操作:
func main() {
root := &Folder{name: "root"}
src := &Folder{name: "src"}
bin := &Folder{name: "bin"}
root.Add(src)
root.Add(bin)
mainFile := &File{name: "main.go"}
utils := &Folder{name: "utils"}
helper := &File{name: "helper.go"}
src.Add(mainFile)
src.Add(utils)
utils.Add(helper)
executable := &File{name: "app"}
bin.Add(executable)
root.Print("")
}
输出结果:
root
src
main.go
utils
helper.go
bin
app
可以看到,无论节点是文件还是文件夹,都通过统一的 Print 方法进行操作,客户端无需判断类型。
基本上就这些。组合模式的关键在于抽象出共同行为,让树形结构的处理变得透明和一致。在 Go 中,接口和组合机制天然支持这种模式,不需要继承,代码清晰且易于扩展。









