iOS 设计模式的应用 ⑪ 组合模式

前言

可以把组合体想象成为一个实体，它包含着同一类型的其它实体。例如算术表达式，其包括操作数、操作符和另一个操作数，其中，另一个操作数也可以是操作数、操作符和另一个操作数。整个结构就像由父节点实体和子节点实体连接而成的树。它就像同一个祖先的族谱树一样，族谱中每个节点都有相同的姓。假设询问曾祖父（树的根节点），请问家里几口人？操作将从树根往下传，树中的每个有孩子的组合体会对孩子的总数与孩子们返回的数求和，然后将这个和返回。不必分别请求族谱树中的每个成员，可以向树发送消息对其整体进行操作。

在面向对象软件设计中我们借用类似的思想，组合结构可以非常复杂，我们需要通过统一的接口把整个复杂结构作为一个整体来使用，所以客户端不必知道某个节点是什么就能够使用它。

什么是组合模式

组合模式，又叫部分整体模式，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。什么是部分-整体的层次结构呢？它是既包含对象的组合又包含作为叶节点的单个对象的一种层次结构。每个组合体包含的其它节点，可以是叶节点或者是其它组合体，这种关系在这个层次结构中递归重复，因为每个组合或者叶节点具有相同的类型。下图是运行时组合对象结构的一个例子：

一个典型的组合对象结构.png

组合模式的静态结构下类图所示：

组合模式概念性结构类图.png

定义了 Leaf 类和 Composite 类的共同操作，组合模式使得客户端可以统一处理 Leaf 和 Composite对象。Leaf 和 Composite 的主要区别在于 Leaf 节点不包含同类型的子节点，而 Composite 则包含。 Composite 通过 add:Component 和 remove:Component 管理子节点。

什么时候使用组合模式

想获得对象抽象的树形表示
想让客户端忽略组合对象与单个对象的不同，统一处理组合结构中的所有对象。

组合模式的优缺点

组合模式的优点

高层模块调用简单。
节点自由增加。

组合模式的缺点

在使用组合模式时，其叶子和树枝的声明都是实现类，而不是接口，违反了依赖倒置原则。

Cocoa 中的组合模式

在 Cocoa 中，UIView 被组织成一个组合结构，每个 UIView 的实例可以包含 UIView 的其它实例，形成统一的树形结构。让客户端对单个 UIView 对象和 UIView 的组合统一对待。

窗口中的 UIView 在内部形成视图的树形结构。层次结构的根部是一个窗口（ UIWindow 对象）及其内容视图，一个填充窗口内容矩形的透明视图。添加到内容视图的视图成为它的子视图，并且它们成为添加到它们的任何视图的父视图。除了内容视图，一个视图有一个（并且只有一个）父视图和零或任意数量的子视图。可以将此结构视为包含：父视图包含其子视图。

view_hierarchy.gif

视图层次结构是一种结构体系结构，它在绘图和事件处理中都起作用。一个视图有两个边界矩形，它的框架和它的边界，这会影响视图的图形操作是如何发生的。框架是外部边界；它在其父视图的坐标系中定位视图，定义其大小，并将绘图剪辑到视图的边缘。bounds，内部边界矩形，定义了视图自身绘制的表面的内部坐标系。

当窗口系统要求窗口准备显示时，父视图被要求在其子视图之前呈现自己。当向视图发送一些消息时——例如，请求视图重绘自身的消息——该消息被传播到子视图。因此，可以将视图层次结构的一个分支视为统一视图。

总结

组合模式的主要意图是让树形结构中的每个节点具有相同的抽象接口。这样整个结构可以作为一个统一的抽象结构使用，而不暴露其内部表示。对每个节点的任何操作，可以通过协议或抽象基类中的相同接口来进行。在 Cocoa 中，UIView 视图被组合成一个组合结构，思考一个问题，使用树型结构使得对应视图的数据被组合成一个组合结构与其一一对应实现动态渲染...