【设计模式】组合模式

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。

 

代码结构

结构图

代码（角色）

          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。

    abstract class Component
    {
        protected string name;
        public Component (string name)
        {
            this.name = name;
        }
         //通常都用Add和Remove方法提供增加或移除树叶或树枝的功能
        public abstract void Add(Component c);
        public abstract void Remove(Component c);
        public abstract void Display(int depth);
    }

         Leaf在组合中表示叶节点对象，叶节点没有子节点。

    class Leaf:Component
    {
        public Leaf(string name) : base(name) { }

        //由于叶子没有在增加分枝和树叶，所以Add和Remove方法实现没有意义，但这样做可以消除叶节点和枝节点在抽象层次的区别，它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 to a leaf");
        }
        public override void Display(int depth)
        {
            Console.WriteLine(new String ('-',depth)+name );    //叶节点的具体方法，此处是显示其名称和级别
        }
    }

          Composite定义有枝节点行为，用来存储部件，在Component接口中实现与子部件有关的操作，比如增加Add和删除Remove。

    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)
        {
            Console.WriteLine(new String('-', depth) + name);    //显示其枝节点名称，并对其下级进行遍历
            foreach (Component component in children )
            {
                component.Display(depth + 2);
            }
        }
    }

客户端代码

   class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //生出树根root，跟上长出两叶LeafA和LeafB
            Composite root = new Composite("root");    
            root.Add(new Leaf("Leaf A"));
            root.Add(new Leaf("leaf B"));

            //根上分枝CompositeX，分枝上也有两叶LeafA和LeafB
            Composite comp = new Composite("Composite X");     
            comp.Add(new Leaf("Leaf XA"));
            comp.Add(new Leaf("Leaf XB"));

            root.Add(comp):

            //在CompositeX上在长出分枝CompositeXY，分枝上也有两叶LeafA和LeafB
            Composite comp2 = new Composite("Composite XY");
            comp2.Add(new Leaf("Leaf XYA"));
            comp2.Add(new Leaf("Leaf XYB"));

            comp.Add(comp2);
             
            //根部再增加两叶LeafC和LeafD，只不过，再移除LeafD           
            root.Add(new Leaf("Leaf C"));
            Leaf leaf = new Leaf("Leaf D");
            root.Add(leaf);
            root.Remove(leaf);

            root.Display(1);    //显示大树的样子

            Console.ReadKey();
        }
    }

结果显示

分类 

透明方式

       在Component中声明所有用来管理子对象的方法（如Add，Remove），这样实现Component接口的所有子类都具备了这种方法（如Add，Remove），这种方式叫做透明方式。

好处

       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。

缺点

      Leaf类本身不具备这些方法（如Add，Remove）的功能，所以实现它没有意义。

 

安全方式

      在Component接口中不去声明这些方法（如Add，Remove），那么子类的Leaf也就不需要去实现它，而是在Composite声明所有用来管理子类对象的方法，这种方式就是安全方式。

好处

        Leaf类不用去实现这些方法（如Add，Remove）。

缺点

        由于不透明，所以树叶和树枝类不具有相同的接口，客户端的调用需要做相应的判断，带来了不便。

 

使用环境

1.需求中是体现部分与整体层次的结构时

2.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

 

优点

1. 组合模式可以很容易的增加新的构件。

2.使用组合模式可以使客户端变的很容易设计，因为客户端可以对组合和叶节点一视同仁。

3.  组合模式让客户可以一致地使用组合结构和单个对象。

缺点

1.使用组合模式后，控制树枝构件的类型不太容易。

2. 用继承的方法来增加新的行为很困难。