Gof定義

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使用具有一致性。

在面向對象系統中，我們經常會遇到一類具有”容器“特征的對象---即他們在充當對象的同時，又是其他對象的容器。比如在一些管理系統中就會出現總公司下面有很多的分公司，分公司下面有很多的部門，每個部門下又有很多的員工，像分公司和部門就是既充當了“對象”的角色也充當了“容器”的角色；還有我們可能玩過的“俄羅斯套娃”也是這種結構，一個大娃娃里面裝個小娃娃，小的里面又有個小的直到最小的一個，中間的娃娃就是既充當了“對象”也充當了“容器”。先看下面這個例子:

interface IBox
{void Process();
}
/// <summary>
/// 相當于樹的葉子節點，沒有子對象了
/// </summary>
public class SingleBox : IBox
{public void Process(){ }
}
/// <summary>
/// 容器
/// </summary>
public class ContainerBox : IBox
{List<IBox> list = new List<IBox>();public void Process() { }public List<IBox> GetBoxes(){return list;}
}
/// <summary>
/// 客戶代碼
/// </summary>
public class App
{static void Mina(){///此處從工廠方法中得到盒子的對象，但我們不知道是SingleBox還是ContainerBox///所以要做判斷IBox box = Factory.Create();if (box is ContainerBox){box.Process();List<IBox> list = ((ContainerBox)box).GetBoxes();}else if(box is SingleBox){box.Process();}}
}

動機

上面代碼的問題的根據在于：客戶代碼過多地依賴對象容器復雜的內部實現結構，對象容器內部實現結構（而非抽象接口）的變化將引起客戶代碼的頻繁變化，帶來了代碼的維護性、擴展性等弊端。

如何將“客戶代碼與復雜的對象容器結構”解耦？讓對象容器自己來實現自身的復雜結構，從而使得客戶代碼就像處理簡單對象一樣來處理復雜的對象容器？

這就要使用Composite模式了，先看下Composite模式的結構圖

Component：定義了Leaf和Composite的一些共有特性。

Composite：有容器特征的類型。

Leaf：葉節點，即一個單獨的個體，下面沒有子節點。

依據上面的結構圖完成代碼實現：

public abstract class Component
{protected string _name;public Component(string name){_name = name;}public abstract void Operation();public abstract void Add(Component component);public abstract void Remove(Component component);
}public class Leaf : Component
{public Leaf(string name) : base(name) { }public override void Add(Component component){throw new NotSupportedException();}public override void Remove(Component component){throw new NotSupportedException();}public override void Operation(){ //...do something}
}public class Composite : Component
{public Composite(string name):base(name){}List<Component> list = new List<Component>();/// <summary>/// 添加/// </summary>/// <param name="conponent"></param>public override void Add(Component component){if (list != null){list = new List<Component>();}list.Add(component);}/// <summary>/// 刪除/// </summary>/// <param name="component"></param>public override void Remove(Component component){if (list == null){throw new NullReferenceException();}list.Remove(component);}public override void Operation(){if (list != null){foreach (Component c in list){c.Operation();}}}
}

Leaf類為葉子節點類，它的實例是沒有子節點的，但是在抽象類中的方法Add和Remove方法必須要實現，按理說這樣的實現是沒有意義的，所以在此處拋出了NotSupportedException 異常，在客戶端調用捕獲到再做相應的處理，這種模式稱之為“透明足組合模式”，這樣做的好處是葉子（Leaf）和容器（Composite）對于外界沒有分別，它們具有一致的接口行為。還有一種情況叫“安全組合模式”，在抽象類（Component）中不定義Add Remove方法，而是在容器的實現類中去定義，這樣就各司其職了，看下面結構圖

代碼實現

public abstract class Component
{protected string _name;public Component(string name){_name = name;}public abstract void Operation();
}public class Leaf : Component
{public Leaf(string name) : base(name) { }public override void Operation(){//...do something}
}public class Composite : Component
{public Composite(string name) : base(name) { }List<Component> list = new List<Component>();/// <summary>/// 添加/// </summary>/// <param name="conponent"></param>public void Add(Component component){if (list != null){list = new List<Component>();}list.Add(component);}/// <summary>/// 刪除/// </summary>/// <param name="component"></param>public void Remove(Component component){if (list == null){throw new NullReferenceException();}list.Remove(component);}public override void Operation(){if (list != null){foreach (Component c in list){c.Operation();}}}
}

使用“安全組合模式”Leaf和Composite就不具有相同的接口，所以在客戶端調用的時候還是要去判斷是什么類型，比較麻煩。所以說選擇哪種還要看具體的需求。

Composite模式的幾個要點

Composite模式采用樹形結構來實現普遍存在的對象容器，從而將“一對多”的關系轉化為“一對一”的關系，使得客戶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的對象還是組合的對象容器。

將“客戶代碼與復雜的對象容器結構”解耦是Composite模式的核心思>想，解耦之后，客戶代碼將與純粹的抽象接口——而非對象容器的復內部實現結構——發生依賴關系，從而更能“應對變化”。

Composite模式中，是將“Add和Remove等和對象容器相關的方法”定義在“表示抽象對象的Component類”中，還是將其定義在“表示對象容器的Composite類”中，是一個關乎“透明性”和“安全性”的兩難問題，需要仔細權衡。這里有可能違背面向對象的“單一職責原則”，但是對于這種特殊結構，這又是必須付出的代價。ASP.NET控件的實現在這方面為我們提供了一個很好的示范。

Composite模式在具體實現中，可以讓父對象中的子對象反向追溯； 如果父對象有頻繁的遍歷需求，可使用緩存技巧來改善效率。

轉載于:https://www.cnblogs.com/oec2003/archive/2009/12/02/1615773.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的设计模式笔记(9)---组合模式（结构型）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。