概念
組合是一種結構型設計模式, 你可以使用它將物件組合成樹狀結構, 并且能像使用獨立物件一樣使用它們,
組合模式(Composite Pattern)是將物件組合成樹形結構以表示‘部分-整體’的層次結構,組合模式使得用戶對單個物件和組合物件的使用具有一致性,
對于絕大多數需要生成樹狀結構的問題來說, 組合模式都是非常好的一種解決方案, 主要的功能是在整個樹狀結構上遞回呼叫方法并對結果進行匯總,
結構圖

組合模式中的角色:
- 抽象構件角色(Component):這是一個抽象角色,它給參加組合的物件定義出了公共的介面及默認行為,可以用來管理所有的子物件(在透明式的組合模式是這樣的),在安全式的組合模式里,構件角色并不定義出管理子物件的方法,這一定義由樹枝結構物件給出,
- 樹葉構件角色(Leaf):樹葉物件是沒有下級子物件的物件,定義出參加組合的原始物件的行為,(原始物件的行為可以理解為沒有容器物件管理子物件的方法,或者原始物件行為+管理子物件的行為(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物件的物件,樹枝物件給出所有管理子物件的方法實作,如Add、Remove等,組合模式實作的最關鍵的地方是--簡單物件和復合物件必須實作相同的介面,這就是組合模式能夠將組合物件和簡單物件進行一致處理的原因,
實作
組合模式實作的最關鍵的地方是——簡單物件和復合物件必須實作相同的介面,這就是組合模式能夠將組合物件和簡單物件進行一致處理的原因,
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace Composite { class Program { static void Main(string[] args) { // 創建根節點 Composite root = new Composite("root"); root.add(new Leaf("Leaf A")); root.add(new Leaf("Leaf B")); // 創建第二層節點 Composite branch = new Composite("branch"); branch.add(new Leaf("branch BX")); branch.add(new Leaf("branch BY")); root.add(branch); // 創建第三層節點 Composite branch2 = new Composite("branch2"); branch2.add(new Leaf("branch2 BBX")); branch2.add(new Leaf("branch2 BBY")); root.add(branch2); // 葉子節點操作 Composite branch3 = new Composite("branch3"); Leaf leaf = new Leaf("Leaf L"); Leaf leaf1 = new Leaf("Leaf L1"); leaf.add(leaf1); leaf.delete(leaf1); branch3.add(leaf); branch3.add(leaf1); branch3.delete(leaf); root.add(branch3); // 顯示 root.show(1); Console.Read(); } } /// <summary> /// 抽象構件 /// </summary> public abstract class Component { public string Name { get; set; } public Component(string name) { this.Name = name; } // 添加一個葉子構件或樹枝構件 public abstract void add(Component component); // 洗掉一個葉子構件或樹枝構件 public abstract void delete(Component component); // 獲取分支下的所有葉子構件和樹枝構件 public abstract void show(int depth); } /// <summary> /// 葉子構件 /// </summary> public class Leaf : Component { public Leaf(string name):base(name) { } // 如果是葉子節點,則不允許進行添加節點,因為葉子節點下再沒有節點了 public override void add(Component component) { Console.WriteLine("葉子節點不能添加其他內容"); } // 如果是葉子節點,則不允許進行洗掉節點,因為葉子節點下再沒有節點了 public override void delete(Component component) { Console.WriteLine("葉子節點不能洗掉內容"); } public override void show(int depth) { // 輸出葉子節點 for (int i = 0; i < depth; i++) { Console.Write("-"); } Console.WriteLine(this.Name); } } /// <summary> /// 樹構件 /// </summary> public class Composite : Component { protected List<Component> _children = new List<Component>(); public Composite(string name) : base(name) { } public override void add(Component component) { _children.Add(component); } public override void delete(Component component) { _children.Remove(component); } public override void show(int depth) { // 輸出樹形結構層次 for (int i=0; i<depth; i++) { Console.Write("-"); } Console.WriteLine(this.Name); // 向下遍歷 foreach (Component compontent in _children) { compontent.show(depth + 1); } } } }
運行后結果:
葉子節點不能添加其他內容 葉子節點不能洗掉內容 -root --Leaf A --Leaf B --branch ---branch BX ---branch BY --branch2 ---branch2 BBX ---branch2 BBY --branch3 ---Leaf L1
使用場景
- 需要表示一個物件整體或部分的層次結構,
- 希望用戶忽略組合物件與單個物件的不同,用戶將統一地使用組合結構中的所有物件,
優缺點
優點:
- 組合模式使得客戶端代碼可以一致地處理物件和物件容器,無需關系處理的單個物件,還是組合的物件容器,
- 將”客戶代碼與復雜的物件容器結構“解耦,
- 可以更容易地往組合物件中加入新的構件,
缺點:
- 使得設計更加復雜,客戶端需要花更多時間理清類之間的層次關系,(這個是幾乎所有設計模式所面臨的問題),
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標籤:設計模式
