設計模式（八）組合

一、定義

組合多個對象形成樹形結構以表示具有部分-整體關係的層次結構。組合模式讓客戶端可以統一對待單個對象和組合對象。組合模式是一種結構型模式。

二、描述

包含以下三個角色：1、Component（抽象構件）：它可以是介面或抽象類，為葉子構件和容器構件對象聲明介面，在該角色中可以包含所有子類共有行為的聲明和實現。在抽象構件中定義了訪問及管理它的子構件的方法，例如增加子構件、刪除子構件、獲取子構件等。
2、Leaf（葉子構件）：它在組合結構中表示葉子結點對象，葉子結點沒有子節點，它實現了在抽象構件中定義的行為。對於那些訪問及管理子構件的方法，可以通過拋出異常、提示錯誤等方式進行處理。
3、Composite（容器構件）：它在組合結構中表示容器節點對象，容器節點包含子節點，其子節點可以是葉子結點，也可以是容器節點，它提供一個集合用於存儲子節點，實現了在抽象構件中定義的行為，包括那些訪問及管理子構件的方法，在其業務方法中可以遞歸調用其子節點的業務方法。

三、例子

X公司想要開發一個殺毒軟體，該軟體既可以針對某個文件夾殺毒，也可以針對某個指定的文件進行殺毒。該殺毒軟體還可以根據各類文件的特點，為不同類型的文件提供不同的殺毒方式，例如圖像文件（ImageFile）和文本文件（TextFile）的殺毒方式就有所差異。AbstractFile：抽象文件類，充當抽象構件

public abstract class AbstractFile
{
    public abstract void Add(AbstractFile file);
    public abstract void Remove(AbstractFile file);
    public abstract AbstractFile GetChild(int index);
    public abstract void KillVirus();
}

ImageFile、VideoFile、TextFile：圖像文件、視頻文件、文本文件類，充當葉子構件

public class ImageFile : AbstractFile
{
    private string name;

    public ImageFile(string name)
    {
        this.name = name;
    }

    public override void Add(AbstractFile file)
    {
        Console.WriteLine("對不起，系統不支持該方法！");
    }

    public override void Remove(AbstractFile file)
    {
        Console.WriteLine("對不起，系統不支持該方法！");
    }

    public override AbstractFile GetChild(int index)
    {
        Console.WriteLine("對不起，系統不支持該方法！");
        return null;
    }

    public override void KillVirus()
    {
        // 此處模擬殺毒操作
        Console.WriteLine("**** 對圖像文件‘{0}’進行殺毒", name);
    }
}

public class TextFile : AbstractFile
{
    private string name;

    public TextFile(string name)
    {
        this.name = name;
    }

    public override void Add(AbstractFile file)
    {
        Console.WriteLine("對不起，系統不支持該方法！");
    }

    public override void Remove(AbstractFile file)
    {
        Console.WriteLine("對不起，系統不支持該方法！");
    }

    public override AbstractFile GetChild(int index)
    {
        Console.WriteLine("對不起，系統不支持該方法！");
        return null;
    }

    public override void KillVirus()
    {
        // 此處模擬殺毒操作
        Console.WriteLine("**** 對文本文件‘{0}’進行殺毒", name);
    }
}

public class VideoFile : AbstractFile
{
    private string name;

    public VideoFile(string name)
    {
        this.name = name;
    }

    public override void Add(AbstractFile file)
    {
        Console.WriteLine("對不起，系統不支持該方法！");
    }

    public override void Remove(AbstractFile file)
    {
        Console.WriteLine("對不起，系統不支持該方法！");
    }

    public override AbstractFile GetChild(int index)
    {
        Console.WriteLine("對不起，系統不支持該方法！");
        return null;
    }

    public override void KillVirus()
    {
        // 此處模擬殺毒操作
        Console.WriteLine("**** 對視頻文件‘{0}’進行殺毒", name);
    }
}

Folder：文件夾類，充當容器構件

public class Folder : AbstractFile
{
    private IList<AbstractFile> fileList = new List<AbstractFile>();
    private string name;

    public Folder(string name)
    {
        this.name = name;
    }

    public override void Add(AbstractFile file)
    {
        fileList.Add(file);
    }

    public override void Remove(AbstractFile file)
    {
        fileList.Remove(file);
    }

    public override AbstractFile GetChild(int index)
    {
        return fileList[index];
    }

    public override void KillVirus()
    {
        // 此處模擬殺毒操作
        Console.WriteLine("---- 對文件夾‘{0}’進行殺毒", name);

        foreach (var item in fileList)
        {
            item.KillVirus();
        }
    }
}

Program：測試代碼

AbstractFile folder1 = new Folder("EDC的資料");
AbstractFile folder2 = new Folder("圖像文件");
AbstractFile folder3 = new Folder("文本文件");
AbstractFile folder4 = new Folder("視頻文件");

AbstractFile image1 = new ImageFile("小龍女.jpg");
AbstractFile image2 = new ImageFile("張無忌.gif");

AbstractFile text1 = new TextFile("九陰真經.txt");
AbstractFile text2 = new TextFile("葵花寶典.doc");

AbstractFile video1 = new VideoFile("笑傲江湖.rmvb");
AbstractFile video2 = new VideoFile("天龍八部.mp4");

folder2.Add(image1);
folder2.Add(image2);

folder3.Add(text1);
folder3.Add(text2);

folder4.Add(video1);
folder4.Add(video2);

folder1.Add(folder2);
folder1.Add(folder3);
folder1.Add(folder4);

folder1.KillVirus();

四、總結

1、優點

（1）可以清楚地定義分層次的複雜對象，表示對象的全部或部分層次，使客戶忽略了層次的差異，方便對整個層次結構進行控制。
（2）客戶端可以一致地使用一個組合結構或其中單個對象，不必關心是單個對象還是整個結構，簡化代碼。
（3）增加新的容器構件和葉子構件都十分方便，無需對現有類庫代碼進行任何修改，符合開閉原則。
（4）為樹形結構的面向對象實現提供了靈活地解決方案，可以形成複雜的樹形結構，但對樹形結構的控制卻很簡單。

2、缺點

（1）增加新構件時很難對容器中的構建類型進行限制。