組合模式通過統(tǒng)一接口處理樹形結(jié)構(gòu)節(jié)點，適用于文件系統(tǒng)等場景。定義node接口統(tǒng)一操作文件與目錄，實現(xiàn)文件節(jié)點與目錄節(jié)點的結(jié)構(gòu)，目錄遞歸處理子節(jié)點；構(gòu)建目錄樹后可統(tǒng)一調(diào)用方法獲取名稱、計算大小等；其優(yōu)勢包括統(tǒng)一處理方式、遞歸結(jié)構(gòu)支持、易于擴展及隱藏結(jié)構(gòu)差異，適用于文件系統(tǒng)抽象、ui組件結(jié)構(gòu)、組織架構(gòu)管理等場景。
在處理復雜結(jié)構(gòu)時，組合模式（Composite Pattern）是一種非常實用的設(shè)計模式。它適用于樹形結(jié)構(gòu)的場景，比如文件系統(tǒng)目錄樹、組織架構(gòu)管理等。用golang實現(xiàn)一個簡單的文件系統(tǒng)目錄樹，能很好地展示如何利用組合模式來統(tǒng)一處理葉子節(jié)點和容器節(jié)點。
核心思路：統(tǒng)一接口處理不同節(jié)點
組合模式的核心在于定義一個統(tǒng)一的接口，無論是文件（葉子節(jié)點）還是目錄（容器節(jié)點），都通過這個接口進行操作。這樣上層邏輯不需要關(guān)心當前處理的是哪種類型，只需調(diào)用相同的方法即可。
以文件系統(tǒng)為例：
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- 文件：可以獲取名稱、大小、執(zhí)行打開操作等；
- 目錄：包含多個子項（文件或子目錄），可以列出內(nèi)容、計算總大小等。
我們可以定義一個Node接口，所有節(jié)點都實現(xiàn)該接口：
type Node interface { GetName() string GetSize() int String() string }
這樣我們就可以統(tǒng)一處理每個節(jié)點了。
目錄與文件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
接下來需要分別實現(xiàn)文件和目錄兩種結(jié)構(gòu)，并讓它們都實現(xiàn)上面的Node接口。
文件節(jié)點（葉子節(jié)點）
type File struct { name string size int } func (f *File) GetName() string { return f.name } func (f *File) GetSize() int { return f.size } func (f *File) String() string { return f.name + " (" + strconv.Itoa(f.size) + " KB)" }
目錄節(jié)點（組合節(jié)點）
type Directory struct { name string children []Node } func (d *Directory) GetName() string { return d.name } func (d *Directory) GetSize() int { total := 0 for _, child := range d.children { total += child.GetSize() } return total } func (d *Directory) String() string { var res strings.Builder res.WriteString(d.name + " (" + strconv.Itoa(d.GetSize()) + " KB)n") for _, child := range d.children { res.WriteString(" - " + child.String() + "n") } return res.String() } func (d *Directory) Add(child Node) { d.children = append(d.children, child) }
可以看到，目錄節(jié)點會遞歸地處理子節(jié)點，這正是組合模式的關(guān)鍵所在。
構(gòu)建并使用目錄樹結(jié)構(gòu)
有了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)后，構(gòu)建一個實際的目錄樹就很簡單了。例如：
root := &Directory{name: "root"} home := &Directory{name: "home"} user := &Directory{name: "alice"} file1 := &File{name: "notes.txt", size: 20} file2 := &File{name: "photo.jpg", size: 500} user.Add(file1) user.Add(file2) home.Add(user) root.Add(home) fmt.Println(root)
輸出類似：
root (520 KB) - home (520 KB) - alice (520 KB) - notes.txt (20 KB) - photo.jpg (500 KB)
這種方式不僅結(jié)構(gòu)清晰，而且擴展性強。你可以繼續(xù)添加子目錄、嵌套目錄，甚至添加新的節(jié)點類型，只要實現(xiàn)了Node接口就能被統(tǒng)一處理。
組合模式的優(yōu)勢與適用場景
組合模式之所以適合管理復雜結(jié)構(gòu)，是因為它具備以下幾個優(yōu)勢：
- 統(tǒng)一處理方式：無需區(qū)分是文件還是目錄，統(tǒng)一調(diào)用方法；
- 遞歸結(jié)構(gòu)自然支持：天然適合樹狀結(jié)構(gòu)的遍歷和操作；
- 易于擴展：新增節(jié)點類型只需實現(xiàn)接口，不影響已有代碼；
- 隱藏內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異：外部邏輯無需關(guān)心結(jié)構(gòu)復雜度。
常見適用場景包括：
需要注意的是，如果節(jié)點類型過多、行為差異太大，組合模式可能會變得臃腫。此時應(yīng)結(jié)合其他模式一起使用，或者適當調(diào)整接口設(shè)計。
總的來說，組合模式非常適合用于管理像目錄樹這樣的遞歸結(jié)構(gòu)。通過統(tǒng)一接口封裝差異，使邏輯更清晰、代碼更易維護。Golang雖然沒有繼承機制，但依靠接口和結(jié)構(gòu)體組合，完全可以優(yōu)雅地實現(xiàn)這一模式。
