【23種設計模式】組合模式（八）

前言

組合模式，英文名稱是：Composite Pattern。當我們談到這個模式的時候，有一個物件和這個模式很像，也符合這個模式要表達的意思，那就是“俄羅斯套娃”。“俄羅斯套娃”就是大的瓷器娃娃裡面裝著一個小的瓷器娃娃，小的瓷器娃娃裡面再裝著更小的瓷器娃娃，直到最後一個不能再裝更小的瓷器娃娃的那個瓷器娃娃為止。在我們的操作系統中有文件夾的概念，文件夾可以包含文件夾，可以嵌套多層，最裡面包含的是文件，這個概念和“俄羅斯套娃”很像。

組合模式的定義

客戶代碼過多地依賴於對象容器複雜的內部實現結構，對象容器內部實現結構的變化將引起客戶代碼的頻繁變化，帶來了代碼的維護性、擴展性等方面的弊端。組合設計模式就是將對象組合成樹形結構以表示“部分-整體”的層次結構。Composite使得用戶對單個對象和組合對象的使用具有一致性。

組合模式的組成

• 抽象構件角色（Component）：這是個抽象角色，它給參加組合的對象定義出了公共的介面及預設行為，可以用來管理所有的子對象。在安全式的組合模式里，構件角色並不定義出管理子對象的方法，這一定義由樹枝結構對象給出。

• 樹葉構件角色（Leaf）：樹葉對象是沒有下級子對象的對象，定義出參加組合的原始對象的行為。（原始對象的行為可以理解為沒有容器對象管理子對象的方法，或者 【原始對象行為】+【管理子對象的行為（Add，Remove等）】=面對客戶代碼的介面行為集合）

• 樹枝構件角色（Composite）：代表參加組合的有下級子對象的對象，樹枝對象給出所有管理子對象的方法實現，如Add、Remove等。

組合模式的代碼實現

組合模式有兩種實現方式，一種是：透明式的組合模式，另外一種是：安全式的組合模式。

所謂透明式是指“抽象構件角色”定義的介面行為集合包含兩個部分，一部分是葉子對象本身所包含的行為（比如Operation），另外一部分是容器對象本身所包含的管理子對象的行為(Add,Remove)。這個抽象構件必須同時包含這兩類對象所有的行為，客戶端代碼才會透明的使用，無論調用容器對象還是葉子對象，介面方法都是一樣的，這就是透明。

所謂安全式是指“抽象構件角色”只定義葉子對象的方法，確切的說這個抽象構件只定義兩類對象共有的行為，然後容器對象的方法定義在“樹枝構件角色”上，這樣葉子對象有葉子對象的方法，容器對象有容器對象的方法，這樣責任很明確，當然調用肯定不會拋出異常了。

大家可以根據自己的情況自行選擇是實現為“透明式”還是“安全式”的，以下我們會針對這兩種情況都有實現，具體實現如下：

透明式

代碼定義

 /// <summary>
    /// Transparent 透明式實現
    /// </summary>
    public class Transparent
    {
        /// <summary>
        /// 該抽象類就是文件夾抽象介面的定義，該類型就相當於是抽象構件Component類型
        /// </summary>
        public abstract class Folder
        {
            //增加文件夾或文件
            public abstract void Add(Folder folder);

            //刪除文件夾或者文件
            public abstract void Remove(Folder folder);

            //打開文件或者文件夾--該操作相當於Component類型的Operation方法
            public abstract void Open();
        }

        /// <summary>
        /// 該Word文檔類就是葉子構件的定義，該類型就相當於是Leaf類型，不能在包含子對象
        /// </summary>
        public sealed class Word : Folder
        {
            //增加文件夾或文件
            public override void Add(Folder folder)
            {
                throw new Exception("Word文檔不具有該功能");
            }

            //刪除文件夾或者文件
            public override void Remove(Folder folder)
            {
                throw new Exception("Word文檔不具有該功能");
            }

            //打開文件--該操作相當於Component類型的Operation方法
            public override void Open()
            {
                Console.WriteLine("打開Word文檔，開始進行編輯");
            }
        }

        /// <summary>
        /// SonFolder類型就是樹枝構件，由於我們使用的是“透明式”，所以Add,Remove都是從Folder類型繼承下來的
        /// </summary>
        public class SonFolder : Folder
        {
            //增加文件夾或文件
            public override void Add(Folder folder)
            {
                Console.WriteLine("文件或者文件夾已經增加成功");
            }

            //刪除文件夾或者文件
            public override void Remove(Folder folder)
            {
                Console.WriteLine("文件或者文件夾已經刪除成功");
            }

            //打開文件夾--該操作相當於Component類型的Operation方法
            public override void Open()
            {
                Console.WriteLine("已經打開當前文件夾");
            }
        }
    }

調用實現

  public void RunTest()
        {
            //Folder myword = new Word();
            //myword.Open();//打開文件，處理文件

            //myword.Add(new SonFolder());//拋出異常
            //myword.Remove(new SonFolder());//拋出異常


            Folder myfolder = new SonFolder();
            myfolder.Open();//打開文件夾

            myfolder.Add(new SonFolder());//成功增加文件或者文件夾
            myfolder.Remove(new SonFolder());//成功刪除文件或者文件夾

            Console.Read();
        }

安全式

代碼定義

  /// <summary>
    /// Secure 安全式實現
    /// </summary>
    public class Secure
    {
        /// <summary>
        /// 該抽象類就是文件夾抽象介面的定義，該類型就相當於是抽象構件Component類型
        /// </summary>
        public abstract class Folder //該類型少了容器對象管理子對象的方法的定義，換了地方，在樹枝構件也就是SonFolder類型
        {
            //打開文件或者文件夾--該操作相當於Component類型的Operation方法
            public abstract void Open();
        }

        /// <summary>
        /// 該Word文檔類就是葉子構件的定義，該類型就相當於是Leaf類型，不能在包含子對象
        /// </summary>
        public sealed class Word : Folder  //這類型現在很乾凈
        {
            //打開文件---該操作相當於Component類型的Operation方法
            public override void Open()
            {
                Console.WriteLine("打開Word文檔，開始進行編輯");
            }
        }

        /// <summary>
        /// SonFolder類型就是樹枝構件，現在由於我們使用的是“安全式”，所以Add,Remove都是從此處開始定義的
        /// </summary>
        public abstract class SonFolder : Folder //這裡可以是抽象介面，可以自己根據自己的情況而定
        {
            //增加文件夾或文件
            public abstract void Add(Folder folder);

            //刪除文件夾或者文件
            public abstract void Remove(Folder folder);

            //打開文件夾--該操作相當於Component類型的Operation方法
            public override void Open()
            {
                Console.WriteLine("已經打開當前文件夾");
            }
        }

        /// <summary>
        /// NextFolder類型就是樹枝構件的實現類
        /// </summary>
        public sealed class NextFolder : SonFolder
        {
            //增加文件夾或文件
            public override void Add(Folder folder)
            {
                Console.WriteLine("文件或者文件夾已經增加成功");
            }

            //刪除文件夾或者文件
            public override void Remove(Folder folder)
            {
                Console.WriteLine("文件或者文件夾已經刪除成功");
            }

            //打開文件夾--該操作相當於Component類型的Operation方法
            public override void Open()
            {
                Console.WriteLine("已經打開當前文件夾");
            }
        }

    }

調用實現

  public void RunTest()
        {
            //這是安全的組合模式
            Folder myword = new Word();

            myword.Open();//打開文件，處理文件


            Folder myfolder = new NextFolder();
            myfolder.Open();//打開文件夾

            //此處要是用增加和刪除功能，需要轉型的操作，否則不能使用
            ((SonFolder)myfolder).Add(new NextFolder());//成功增加文件或者文件夾
            ((SonFolder)myfolder).Remove(new NextFolder());//成功刪除文件或者文件夾

        }

組合模式的優缺點

優點

• 組合模式使得客戶端代碼可以一致地處理對象和對象容器，無需關心處理的是單個對象，還是組合的對象容器。

• 將”客戶代碼與複雜的對象容器結構“解耦。

• 可以更容易地往組合對象中加入新的構件。

缺點

• 使得設計更加複雜。客戶端需要花更多時間理清類之間的層次關係。

本文來自博客園，作者：碼農阿亮，轉載請註明原文鏈接：https://www.cnblogs.com/wml-it/p/17693267.html