c++设计模式之组合模式（composite）

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

UML图如下：

在Component中声明所有用来管理子对象的方法，其中包括Add、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，它们具备 完全一致的行为 接口。
但问题也很明显，因为Leaf类本身不具备Add()、Remove()方法的 功能，所以实现它是没有意义的。

何时使用组合模式：
当你发现需求中是体现部分与整体层次的结构时，以及你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。

基本对象可以被组合成更复杂的组合对象，而这个组合对象又可以被组合，这样不断地递归下去，客户代码中，任何用到基本对象的地方都可以使用组合对象了。

用户不用关心到底是处理一个叶节点还是处理一个组合组件，也就用不着为定义组合二写一些选择判断语句了。

组合模式让客户可以一致地使用组合结构和单个对象。

抽象基类:
1)Component:为组合中的对象声明接口，声明了类共有接口的缺省行为(如这里的Add,Remove,GetChild函数)，声明一个接口函数可以访问Component的子组件.

接口函数:
1)Component::Operatation:定义了各个组件共有的行为接口，由各个组件的具体实现.
2)Component::Add添加一个子组件
3)Component::Remove::删除一个子组件.
4)Component::GetChild:获得子组件的指针.

说明:
Component模式是为解决组件之间的递归组合提供了解决的办法，它主要分为两个派生类：

1)、Leaf是叶子结点,也就是不含有子组件的结点

2)、Composite是含有子组件的类.

举一个例子来说明这个模式，在UI的设计中,最基本的控件是诸如Button、Edit这样的控件，相当于是这里的Leaf组件，而比较复杂的控件比如Panel则可也看做是由这些基本的组件组合起来的控件，相当于这里的Composite，它们之间有一些行为含义是相同的，比如在控件上作一个点击,移动操作等等的，这些都可以定义为抽象基类中的接口虚函数，由各个派生类去实现之，这些都会有的行为就是这里的Operation函数，而添加、删除等进行组件组合的操作只有非叶子结点才可能有，所以虚拟基类中只是提供接口而且默认的实现是什么都不做

附上代码实例：

#include"stdafx.h"#include<iostream>using namespace std;#include<vector>class  Component{public:virtual ~ Component(){}virtual void Operation() = 0;virtual void Add(Component *pCom){cout<<"Component::Add"<<endl;}virtual void Remove(Component *pCom){cout<<"Componet::Remove"<<endl;}virtual Component *GetChild(int index){return NULL;}protected: Component() { }private:};////void Component::Operation()//{//////}class Leaf : public Component{public :void Operation(){cout<<"Leaf Operation" <<endl;}Leaf(){}~Leaf(){}};class Compostite : public Component{public:Compostite(){}~Compostite(){}void Operation(){vector<Component *>::iterator it = m_Comvec.begin();for(; it!= m_Comvec.end();it++){(*it)->Operation();}}void Add(Component *pCom){m_Comvec.push_back(pCom);}void Remove(Component *pCom){vector<Component *>::iterator it = m_Comvec.begin();for(;it!=m_Comvec.end();it++){if((*it) == pCom){m_Comvec.erase(it);}}//m_Comvec.erase(it);}Component *GetChild(int index){if(index < 0|| index > m_Comvec.size()){return NULL;}return m_Comvec[index];}private:vector<Component *> m_Comvec;};

client：

// CompositeMode.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//#include "stdafx.h"#include"Composite.hpp"#include"Company.hpp"int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){/***************** Copmosit Client ********************/Component *pRoot = new Compostite();pRoot->Add(new Leaf());pRoot->Operation();cout<<endl;Leaf *pLeaf1 =  new Leaf();Leaf *pLeaf2 =  new Leaf();Compostite *pCom =  new Compostite();pCom->Add(pLeaf1);pCom->Add(pLeaf2);pCom->Operation();cout<<endl;pRoot->Add(pCom);pRoot->Operation();system("pause");return 0;}

另一个实例的UML 图

#pragma once#include"stdafx.h"#include<iostream>#include<string>#include<list>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;};class  FinaceDepartment:public Company{public:FinaceDepartment(string name):Company(name) {  }~ FinaceDepartment(){}void Show(int depth){for(int i = 0;i<depth ;i++){cout<<"-";}cout<<m_name<<endl;}private:};class HrDepartment : public Company{public:HrDepartment(string  name):Company(name){};~HrDepartment(){}void Show(int depth){for(int i = 0;i<depth ;i++){cout<<"-";}cout<<m_name<<endl;}private:};class ConcreteCompany : public Company{public:ConcreteCompany(string name):Company(name){}~ConcreteCompany(){}void  Add(Company *pCom){m_listCom.push_back(pCom);}void Show(int depth){for(int i = 0;i<depth ;i++){cout<<"-";}cout<<m_name<<endl;list<Company *>::iterator  it = m_listCom.begin();for(;it != m_listCom.end();it ++){(*it)->Show(depth +2);}}private:list<Company *> m_listCom;};

// CompositeMode.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//#include "stdafx.h"#include"Composite.hpp"#include"Company.hpp"int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){/************************ Company Client ******************///总部Company *root =  new ConcreteCompany("总部");Company *leaf1 =new FinaceDepartment("财务部");Company *leaf2 = new HrDepartment("人力资源部");root->Add(leaf1);root->Add(leaf2);//分公司A Company *mid1  = new ConcreteCompany("分公司A");     Company *leaf3 =new FinaceDepartment("财务部");     Company *leaf4 =new HrDepartment("人力资源部");     mid1->Add(leaf3);     mid1->Add(leaf4);     root->Add(mid1);  //分公司B     Company          *mid2   = new ConcreteCompany("分公司B");     FinaceDepartment  *leaf5    =new FinaceDepartment("财务部");     HrDepartment     *leaf6     =new HrDepartment("人力资源部");     mid2->Add(leaf5);     mid2->Add(leaf6);     root->Add(mid2);     root->Show(0); mid2->Show(1);//root->Show(1);system("pause");return 0;}