组合模式（C++）

定义

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(稳定)。

应用场景

• 在软件在某些情况下，客户代码过多地依赖于对象容器复杂的内部实现结构，对象容器内部实现结构(而非抽象接口)的变化将引起客户代码的频繁变化，带来了代码的维护性、扩展性等弊端。
• 如何将“客户代码与复杂的对象容器结构”解耦?让对象容器自己来实现自身的复杂结构，从而使得客户代码就像处理简单对象-样来处理复杂的对象容器?

结构

代码示例

//Composite.h
/****************************************************/
#ifndef COMPOSITE_H
#define COMPOSITE_H
#include 
#include 
 
using namespace std;
 
// 抽象类-节点
class Node
{
public:
	// 构造函数
	explicit Node(string name) :m_name(name) {};
 
	// 析构函数
	virtual ~Node() {};
 
	// 添加
	virtual void add(Node *node) {};
 
	// 删除
	virtual void remove(Node *node) {};
 
	// 显示
	virtual void show(int space) {
		for (int i = 0; i < space; i++) {
			cout << "  ";
		}
		cout << m_name << endl;
	}
 
protected:
	string m_name;                                       // 名字
};
 
// 具体类-Word文件
class WordFile :public Node
{
public:
	// 构造函数
	explicit WordFile(string name) :Node(name) {};
 
	// 析构函数
	virtual ~WordFile() {};
 
};
 
// 具体类-文件夹
class Folder :public Node
{
public:
	// 构造函数
	explicit Folder(string name) :Node(name) {};
 
	// 析构函数
	virtual ~Folder() {
		nodeList.clear();
	}
 
	// 添加
	virtual void add(Node *node) {
		nodeList.emplace_back(node);
	}
 
	// 删除
	virtual void remove(Node *node) {
		nodeList.remove(node);
	}
 
	// 显示
	virtual void show(int space) {
		Node::show(space);
		space++;
		for (auto node : nodeList) {
			node->show(space);
		}
	}
 
private:
	list<Node*> nodeList;                                // 节点列表
};


#endif

//test.cpp
/****************************************************/
#include "Composite.h"
 
int main()
{
	Node *f0 = new Folder("我的文件夹");
	// 文件夹1中放入Word2和Word3，并将文件夹1放入我的文件夹
	Node *f1 = new Folder("文件夹1");
	Node *w2 = new WordFile("Word2");
	Node *w3 = new WordFile("Word3");
	f1->add(w2);
	f1->add(w3);
	f0->add(f1);
	// 将Word1放入我的文件夹
	Node *w1 = new WordFile("Word1");
	f0->add(w1);
	// 显示我的文件夹中的内容
	f0->show(0);
	// 删除文件夹1中的Word2文件，再次显示我的文件夹中的内容
	f1->remove(w2);
	f0->show(0);
	// 删除指针并置空
	delete f0, f1, w1, w2, w3;
	f0 = nullptr;
	f1 = nullptr;
	w1 = nullptr;
	w2 = nullptr;
	w3 = nullptr;
	
	return 0;
}

运行结果

要点总结

• Composite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”的关系转化为“一对一”的关系，使得客户代码可以一致地(复用)处理对象和对象容器，无需关心处理的是单个的对象，还是组合的对象容器。
• 将“客户代码与复杂的对象容器结构”解耦是Composite的核心思想，解耦之后，客户代码将与纯粹的抽象接口一而非 对象容器的内部实现结构一发生依赖， 从而更能“应对变化”。
• Composite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。