Patron Composite

Concepto General

El Patrón Composite es un patrón de diseño estructural que permite tratar objetos individuales y composiciones de objetos de manera uniforme.
Este patrón es ideal para representar estructuras jerárquicas como árboles, gráficos de escena en videojuegos, sistemas de archivos o UI.

Permite anidar entidades y manejar jerarquías complejas.
Facilita la recursividad al procesar los elementos hijos de manera uniforme.
Unifica el comportamiento de todos los elementos de la estructura.
Se centra en conjuntos de objetos que comparten operaciones comunes.

Ventajas

Simplifica la manipulación de jerarquías de objetos.
Permite agregar o eliminar componentes de forma dinámica sin modificar el código cliente.
Reduce la complejidad de la lógica que necesita iterar sobre múltiples tipos de objetos.

Uso Común en Videojuegos y UI

Árboles de escena y entidades en motores como unity.
Elementos de interfaz de usuario (UI) que pueden contener otros elementos.
Sistemas de enemigos o NPCs que se componen de varias partes funcionales.
Renderizado recursivo de nodos.

Ejemplo de Patron Composite en unity

COMPOSITE (Así Es Como Funciona Unity) | PATRONES de DISEÑO

Jerarquía de entidades: un enemigo grande compuesto por partes más pequeñas.
Función general que delega el comportamiento a los hijos.
Renderizado y lógica gestionados de forma recursiva.
Abstracción que unifica el comportamiento de todas las entidades. !patron-composite.png

Código TypeScript / JavaScript

class BigOctopusEnemy implements Entity {
	enemyParts: Entity[];

	constructor() {
		this.enemyParts = [];
		this.enemyParts.push(new FireLeftLeg());
		this.enemyParts.push(new WaterRightLeg());
		this.enemyParts.push(new OctopusMainBody());
	}

	logic() {
		for (let part of this.enemyParts) {
			part.logic();
		}
	}
}

let mainOctopusEnemy = new BigOctopusEnemy();

function mainLogic() {
	// Procesa la lógica de todos los enemigos
	mainOctopusEnemy.logic();
}

Código C++ (cFireball.h)

#pragma once
#include "cBicho.h"

class cFireBall : public cBicho {
public:
	cFireBall(int dist, float angle);
	~cFireBall();
	bool Collides(cRect *rc);
	void Draw(cData* data);
	int dist;
	int direc;
	float angle;
};

Patrones Relacionados

Decorator: Permite añadir comportamiento adicional a objetos individuales sin modificar la estructura.
Composite vs Flyweight: Composite maneja jerarquías de objetos, Flyweight optimiza memoria compartiendo datos entre objetos similares.
Iterator: Se puede combinar para recorrer estructuras de Composite fácilmente.

Buenas Prácticas

Definir una interfaz común (Component) que declare las operaciones que pueden ejecutarse tanto en hojas como en nodos compuestos.
Evitar operaciones que solo tengan sentido para nodos hoja dentro de la interfaz general, para no romper el principio de sustitución de Liskov.
Usar recursión cuidadosamente para no crear dependencias circulares o bucles infinitos.

Ejemplo Conceptual de Jerarquía

Enemy (Composite)
├─ FireLeftLeg (Leaf)
├─ WaterRightLeg (Leaf)
└─ OctopusMainBody (Leaf)

Cada Leaf implementa la misma interfaz que el Composite.
El Composite delega llamadas a todos sus hijos.
Permite extender la jerarquía agregando nuevos tipos de enemigos sin modificar la lógica existente.