C++设计模式-组合模式

定义

将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。组合（Composite）模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

 

结构

 

 

理解

1.       Component是组合对象的基类，定义了类的公共方法；提供一个访问和管理子组件的方法。

管理子组件的方法：Add-添加子组件；Remove-移除子组件；GetChild-遍历获取组建对象的指针。

Operation是需要子组件具体定义的公共接口。

2.       Leaf是组合对象的叶子节点（树叶）。叶子节点没有子组件（也就没有管理子组件的方法），只有公共行为方法Operation。

3.       Composite是具体的子组件类（树枝）。实现基类接口。它可以继续派生子组件或者叶子节点。

4.       Client通过Component基类来操作组合对象。

 

要点

1.       组合模式提供了一种解决对象之间递归组合的解决办法。组合对象包含两种派生类：包含子组件的树枝（Composite）和叶子组件的树叶（Leaf）。这样组合对象就可以继续组合对象，形成复杂的组合对象应用。

2.       最大化组合对象基类Component。客户是不知道具体对象调用的是Leaf还是Composite。为了达到这个目的，基类Component的方法就要最大化，并且提供默认实现，Leaf和Composite根据实际情况来重新实现。

 

应用

1.       多级菜单的实现可以使用组合模式。

2.       著名的开源测试框架XUnit（JUnit、CppUnit）系列，就是使用Composite模式，更多可以参考：http://junit.sourceforge.net/doc/cookstour/cookstour.htm

源码中模拟XUnit，使用Composite实现测试框架。

 

源码

#include <iostream>

#include <set>

#include <string>

using namespace std;

 

//组合对象基类Component

class CTestComponent

{

public:

    CTestComponent() {};

    CTestComponent(const string &strName) : m_strName(strName){};

    virtual ~CTestComponent() {};

 

    //测试工作方法。相当于模式的Operation

    virtual void RunTest() {};

 

    //增加一个测试组件

    virtual void Add(CTestComponent* p) {cout << "add" << endl;};

    //移除一个测试组件

    virtual void Remove(CTestComponent* p) {};

 

    //测试用例名称

    string m_strName;

};

 

//组合对象子组件Composite

class CTestComposite : public CTestComponent

{

public:

    CTestComposite() {};

    CTestComposite(const string &strName) : CTestComponent(strName)

    {};

    virtual ~CTestComposite() {};

 

    virtual void RunTest()

    {

        for (SetTestComponentItr itr = m_setComponent.begin(); itr != m_setComponent.end(); itr++)

        {

            cout << "run test name: " << (*itr)->m_strName << endl;

            (*itr)->RunTest();

        }

    };

 

    virtual void Add(CTestComponent* p) {

        cout << "add test name: " << p->m_strName << endl;

        m_setComponent.insert(p);

    };

 

    virtual void Remove(CTestComponent* p) {

        cout << "remove test name: " << p->m_strName << endl;

        m_setComponent.erase(p);

    };

 

protected:

    set<CTestComponent*> m_setComponent;

    typedef set<CTestComponent*> SetTestComponent;

    typedef set<CTestComponent*>::iterator SetTestComponentItr;

};

 

 

//应用模式

/////////////////////////

#define TEST_RESULT(a, b) /

{   /

    if ((a) == (b)) {   /

        cout << "   test (" << a << ", " << b << ") reuslt: TRUE" << endl; /

    }   /

    else { /

        cout << "   test (" << a << ", " << b << ") reuslt: FALSE" << endl; /

        /

    }   /

}   /

 

class CTestCasePlus : public CTestComposite

{

public:

    CTestCasePlus(const string &strName) : CTestComposite(strName)

    {};

 

    int Plus(const int a, const int b) {

        return a + b;

    }

 

    void RunTest()

    {

        int i = Plus(1, 2);

        cout << "   test: "<< i << " == (1 + 2)" << endl;

        TEST_RESULT(i, 3);

    }

};

 

class CTestCaseSubtract : public CTestComposite

{

public:

    CTestCaseSubtract(const string &strName) : CTestComposite(strName)

    {};

 

    int Subtract(const int a, const int b) {

        //return a – b;

        return b – a; //error

    }

 

    void RunTest()

    {

        int i = Subtract(1, 2);

        cout << "   test: "<< i << " == (1 – 2)" << endl;

        TEST_RESULT(i, -1);

    }

};

 

int main()

{

    CTestCasePlus testCase1("TestCasePlus");

    CTestCaseSubtract testCase2("TestCaseSubtract");

 

    //Client调用

    CTestComposite composite;

    composite.Add(&testCase1);

    composite.Add(&testCase2);

    composite.RunTest();

    composite.Remove(&testCase1);

    composite.Remove(&testCase2);

 

    system("pause");

    return 0;

}

 

输出：

add test name: TestCasePlus

add test name: TestCaseSubtract

run test name: TestCaseSubtract

   test: 1 == (1 – 2)

   test (1, -1) reuslt: FALSE

run test name: TestCasePlus

   test: 3 == (1 + 2)

   test (3, 3) reuslt: TRUE

remove test name: TestCasePlus

remove test name: TestCaseSubtract

 

 

 

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