python设计模式之组合模式

　　最开始接触组合设计模式是在大话设计模式这本书中的案例，讲的是让你设计一个公司的组织架构，一个总公司下有人力资源部门，IT部门， 财务部门，还有广州分公司、深圳分公司，在分公司下也有IT部门和财务部门，让你用代码构建出来，然后在自学数据结构关于树型结构的时候，让你用python代码实现一个二叉树， 最后第三次是在学习李建忠老师的23种设计模式时，感觉打通了任督二脉，明白组合设计模式本质上是一种树形的数据结构型模式。为什么这么说呢，接下来我们看一下它的官方定义和示例。

 

组合设计模式GOF官方定义： 将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

 

类结构图如下：

 

 

 

 

首先我们用python代码和组合设计模式来实现一个公司的组织架构。

 

01、设计节点基类

class Department:
    """
    部门基类
    """
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def display(self):
        pass


class Company(Department):
    """
    公司基类
    """

    def __init__(self, name):
        self.department_list = list()
        super().__init__(name)

    def add(self, department: Department):
        self.department_list.append(department)

    def remove(self, department: Department):
        self.department_list.remove(department)

    def display(self, a=None):
        # 这里有点递归的味道
        for department in self.department_list:
            department.display(self.name)

 

 

 

02、设计部门类

class ITDepartment(Department):
    """
    IT部门
    """
    def display(self, company):
        print("这是" + company + self.name)


class FinanceDepartment(Department):
    """
    财务部门
    """

    def display(self, company):
        print("这是" + company + self.name)

 

03、设计分公司类

class GuangZhouCompany(Company):
    """
    广州分公司
    """



class ShenZhenCompany(Company):
    """
    深圳分公司
    """

 

04、设计和运行主程序

if __name__ == "__main__":
    root = Company("总公司")
    g_company = GuangZhouCompany("广州分公司")
    s_company = ShenZhenCompany("深圳分公司")
    it_department = ITDepartment("总部IT部门")
    git_department = ITDepartment("广州IT部门")
    sit_department = ITDepartment("深圳IT部门")
    f_department = FinanceDepartment("总部财务部门")
    gf_department = FinanceDepartment("广州财务部门")
    sf_department = FinanceDepartment("深圳财务部门")
    root.add(g_company)
    root.add(s_company)
    root.add(it_department)
    root.add(f_department)
    g_company.add(git_department)
    g_company.add(gf_department)
    s_company.add(sf_department)
    s_company.add(sit_department)
    root.display(None)

 

运行结果如下：

/usr/local/bin/python3.7 /Users/bytedance/PycharmProjects/untitled3/组合设计模式/组合设计模式.py
这是广州分公司广州IT部门
这是广州分公司广州财务部门
这是深圳分公司深圳财务部门
这是深圳分公司深圳IT部门
这是总公司总部IT部门
这是总公司总部财务部门

Process finished with exit code 0

 

05、总结

1. 组合模式采用树形结构来实现普遍存在的对象容器， 从而将“一对多”的关系转化成“一对一”的关系， 使得客户代码可以一致地处理对象和对象容器，无需关系处理的是单个对象，还是组合对象。
2. 将“客户代码与复杂的对象容器结构”解耦是组合模式的核心， 解耦之后，客户代码将与纯粹的抽象接口--而非对象容器的内部实现结构发生依赖， 从而更能应对变化。
3. 组合模式在具体实现中，可以让父对象中的子对象反向追溯；如果父对象有频繁的遍历需求可使用缓存技巧来改善效率。