组合模式

来源:互联网 发布:mac 电脑 foxmail设置 编辑:程序博客网 时间:2024/05/18 20:11

组合模式(Composite),将对象组合成树形结构以表示‘部分-整体’的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。它要处理的问题实质就是让整体与部分可以被一致对待的问题。

适用场景:当软件需求中是体现部分与整体层次的结构时,以及希望用户可以忽略组合对象与单个对象的不同,统一地使用组合结构中的所有对象时,就应该考虑用组合模式了。

组合模式(Composite)结构图:


基本代码:

Component为组合中的对象声明接口,在适当情况下,实现所有类共有接口的默认行为。声明一个接口用于访问和管理Component的子部件。

//组件类    abstract class Component    {        protected string name;        public Component(string name)        {            this.name = name;        }        //通常都用Add和Remove方法来提供增加或移除树枝的功能        public abstract void Add(Component c);        public abstract void Remove(Component c);        public abstract void Display(int depth);    }
//叶节点对象    class Leaf : Component    {        public Leaf(string name)            : base(name)        { }        //由于叶子没有再增加分枝和树叶,所以Add和Remove方法实现它没有意义,        //但这样做可以消除叶节点和枝节点对象在抽象层次的区别,他们具备完全一致的接口        public override void Add(Component c)        {            Console.WriteLine("Cannot add to a leaf");        }        public override void Remove(Component c)        {            Console.WriteLine("Cannot remove from a leaf");        }        public override void Display(int depth)        {            //叶节点的具体方法,此处是显示其名称和级别            Console.WriteLine(new string ('-',depth )+name );        }    }


Composite定义有枝节点行为,用来存储子部件,在Component接口实现与子部件有关的操作,比如增加Add和删除Remove。
//枝节点对象    class Composite : Component    {        //一个子对象集合用来存储其下属的枝节点和叶节点        private List<Component> children = new List<Component>();        public Composite(string name)            : base(name)        { }        public override void Add(Component c)        {            children.Add(c);        }        public override void Remove(Component c)        {            children.Remove(c);        }        public override void Display(int depth)        {            //显示枝节点的名称,并对其下级进行遍历            Console.WriteLine(new string('-', depth) + name);            foreach (Component component in children)            {                component.Display(depth + 2);            }        }    }

客户端代码,能通过Component接口操作组合部件的对象。

static void Main(string[] args)        {            //生成树根root,根上长出两叶LeafA和LeafB            Composite root = new Composite("root");            root.Add(new Leaf("Leaf A"));            root.Add(new Leaf("Leaf B"));            //根上长出分枝Composite X,分枝上也有两叶LeafXA和LeafXB            Composite comp = new Composite("Composite X");            comp.Add(new Leaf("Leaf XA"));            comp.Add(new Leaf("Leaf XB"));            root.Add(comp);            //在Composite X上再长出分枝CompositeXY,分枝上也有两叶LeafXYA和LeafXYB            Composite comp2 = new Composite("Composite XY");            comp2.Add(new Leaf("Leaf XYA"));            comp2.Add(new Leaf("Leaf XYB"));            comp.Add(comp2);            //根部又长出两叶LeafC和leafD,可惜LeafD没长牢,被风吹走了            root.Add(new Leaf("Leaf C"));            Leaf leaf = new Leaf("Leaf D");            root.Add(leaf);            root.Remove(leaf);            //显示大树的样子            root.Display(1);            Console.Read();        }

效果显示:


透明方式 VS 安全方式

因为树叶不可以再长分枝,所以在Leaf类应该没有Add和Remove方法,但是代码当中却有,这是什么原因?

这种方式叫做透明方式,也就是说在Component中声明所有用来管理子对象的方法,其中包括Add和Remove等。这样实现Component接口的所有子类都具备了Add和Remove。这样做的好处就是叶节点和枝节点对于外界没有区别,他们具备完全一致的行为接口。但问题就是Leaf类本身不具备Add()、Remove()等方法的功能,所以实现它是没有意义的。

如果在Leaf中不用Add和Remove方法,那么就需要使用安全方式,也就是在Component接口中不去声明Add和Remove方法,那么子类中的Leaf也就不需要去实现它,而是在Composite中声明所有用来管理子类对象的方法,这样做就不会出现上述的问题,不过由于不够透明,所以树叶和树枝类将不具有相同的接口,客户端的调用需要做相应的判断,带来了不便。

所以具体情况需要具体判断。

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