组合模式

浅谈组合模式

组合模式(Composite Pattern)：组合多个对象形成树形结构以表示具有“整体—部分”关系的层次结构。组合模式对单个对象（即叶子对象）和组合对象（即容器对象）的使用具有一致性，组合模式又可以称为“整体—部分”(Part-Whole)模式，它是一种对象结构型模式。

    组合模式个角色：

      ● Component（抽象构件）：它可以是接口或抽象类，为叶子构件和容器构件对象声明接口，在该角色中可以包含所有子类共有行为的声明和实现。在抽象构件中定义了访问及管理它的子构件的方法，如增加子构件、删除子构件、获取子构件等。

      ● Leaf（叶子构件）：它在组合结构中表示叶子节点对象，叶子节点没有子节点，它实现了在抽象构件中定义的行为。对于那些访问及管理子构件的方法，可以通过异常等方式进行处理。

      ● Composite（容器构件）：它在组合结构中表示容器节点对象，容器节点包含子节点，其子节点可以是叶子节点，也可以是容器节点，它提供一个集合用于存储子节点，实现了在抽象构件中定义的行为，包括那些访问及管理子构件的方法，在其业务方法中可以递归调用其子节点的业务方法。

UML类图（安全组合模式）

安全组合模式 ：在叶子节点中没有Add Remove等接口，但是这样就不能保证客户端使用的一致性。

透明组合模式：

透明组合模式：保证客户端适用的一致性，但是叶子节点调用对应接口时可能会出现错误。因为Leaf Composite本质上是不一样的。

 1. 主要优点

      (1) 组合模式可以清楚地定义分层次的复杂对象，表示对象的全部或部分层次，它让客户端忽略了层次的差异，方便对整个层次结构进行控制。

      (2) 客户端可以一致地使用一个组合结构或其中单个对象，不必关心处理的是单个对象还是整个组合结构，简化了客户端代码。

      (3) 在组合模式中增加新的容器构件和叶子构件都很方便，无须对现有类库进行任何修改，符合“开闭原则”。

      (4) 组合模式为树形结构的面向对象实现提供了一种灵活的解决方案，通过叶子对象和容器对象的递归组合，可以形成复杂的树形结构，但对树形结构的控制却非常简单。

   2. 主要缺点

      在增加新构件时很难对容器中的构件类型进行限制。有时候我们希望一个容器中只能有某些特定类型的对象，例如在某个文件夹中只能包含文本文件，使用组合模式时，不能依赖类型系统来施加这些约束，因为它们都来自于相同的抽象层，在这种情况下，必须通过在运行时进行类型检查来实现，这个实现过程较为复杂。客户端使用后需要自己销毁，从下面代码可以看到。

      组合模式适用场景：

      (1) 在具有整体和部分的层次结构中，希望通过一种方式忽略整体与部分的差异，客户端可以一致地对待它们。

      (2) 在一个使用面向对象语言开发的系统中需要处理一个树形结构。

      (3) 在一个系统中能够分离出叶子对象和容器对象，而且它们的类型不固定，需要增加一些新的类型。

#pragma once#ifndef _COMPONENT_H_#define _COMPONENT_H_#define SAFE_DELETE(p)    \if(nullptr!=(p))        \{                        \delete (p);                \(p)=nullptr;            \}#include<string>#include<list>#include<iostream>using namespace std;class Company{public:    Company(string name) { m_name = name; }    virtual ~Company() {}    virtual void Add(Company *pCom) {}    virtual void Show(int depth) {}protected:    string m_name;};//具体公司class ConcreteCompany : public Company{public:    ConcreteCompany(string name) : Company(name) {}    virtual ~ConcreteCompany() {}    void Add(Company *pCom) { m_listCompany.push_back(pCom); } //位于树的中间，可以增加子树    void Show(int depth)    {        for (int i = 0; i < depth; i++)        {            cout << "-";        }        cout << m_name << endl;        list<Company *>::iterator iter = m_listCompany.begin();        for (; iter != m_listCompany.end(); iter++) //显示下层结点            (*iter)->Show(depth + 2);    }private:    list<Company *> m_listCompany;    //在这里体现};//具体的部门，财务部 注意这些公司为叶子节点 没有remove等操作class FinanceDepartment : public Company{public:    FinanceDepartment(string name) :Company(name) {}    virtual ~FinanceDepartment() {}    virtual void Show(int depth) //只需显示，无限添加函数，因为已是叶结点    {        for (int i = 0; i < depth; i++)            cout << "-";        cout << m_name << endl;    }};//具体的部门，人力资源部class HRDepartment :public Company{public:    HRDepartment(string name) :Company(name) {}    virtual ~HRDepartment() {}    virtual void Show(int depth) //只需显示，无限添加函数，因为已是叶结点    {        for (int i = 0; i < depth; i++)            cout << "-";        cout << m_name << endl;    }};#endif#pragma once#ifndef _COMPONENT_H_#define _COMPONENT_H_#define SAFE_DELETE(p)\if(nullptr!=(p))\{\delete (p);\(p)=nullptr;<pre name="code" class="cpp">#include "Component.h"int main(){Company *root = new ConcreteCompany("总公司");Company *leaf1 = new FinanceDepartment("财务部");Company *leaf2 = new HRDepartment("人力资源部");root->Add(leaf1);root->Add(leaf2);//分公司ACompany *mid1 = new ConcreteCompany("分公司A");Company *leaf3 = new FinanceDepartment("财务部");Company *leaf4 = new HRDepartment("人力资源部");mid1->Add(leaf3);mid1->Add(leaf4);root->Add(mid1);//分公司BCompany *mid2 = new ConcreteCompany("分公司B");FinanceDepartment *leaf5 = new FinanceDepartment("财务部");HRDepartment *leaf6 = new HRDepartment("人力资源部");mid2->Add(leaf5);mid2->Add(leaf6);root->Add(mid2);root->Show(0);SAFE_DELETE(leaf1);SAFE_DELETE(leaf2);SAFE_DELETE(leaf3);SAFE_DELETE(leaf4);SAFE_DELETE(leaf5);SAFE_DELETE(leaf6);SAFE_DELETE(mid1);SAFE_DELETE(mid2);SAFE_DELETE(root);return 0;}