設計模式（14）---組合模式

2019-11-14 16:19:09

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供稿：網友

一、定義

組合模式：將對象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對象和組合對象的使用具有一致性。

解釋：簡單來說，編寫一個類，該類能作用于整體，并且編寫整體中的部分時也能使用該類，而不用做大的更改。

二、UML類圖及基本代碼

基本代碼：

abstract class Component    {        PRotected string name;        public Component(string name)        {            this.name = name;        }        public abstract void Add(Component component);        public abstract void Remove(Component component);        public abstract void Display(int depth);    }    class Leaf : Component    {        public Leaf(string name)            : base(name)        { }        public override void Add(Component component)        {            Console.WriteLine("cannot add to a leaf");        }        public override void Remove(Component component)        {            Console.WriteLine("cannot remove to a leaf");        }        public override void Display(int depth)        {            Console.WriteLine(new string('-', depth) + name);        }    }    class Composite : Component    {        private IList<Component> children = new List<Component>();        public Composite(string name)            : base(name)        { }        public override void Add(Component component)        {            children.Add(component);        }        public override void Remove(Component component)        {            children.Remove(component);        }        public override void Display(int depth)        {            Console.WriteLine(new string('-', depth) + name);            foreach (Component component in children)            {                component.Display(depth + 2);            }        }    }

客戶端進行調用：

Composite root = new Composite("root");            root.Add(new Leaf("leaf A"));            root.Add(new Leaf("leaf B"));            Composite composite = new Composite("Composite X");            composite.Add(new Leaf("leaf XA"));            composite.Add(new Leaf("leaf XB"));            root.Add(composite);            Composite composite2 = new Composite("Composite XY");            composite2.Add(new Leaf("leaf XYA"));            composite2.Add(new Leaf("leaf XYB"));            composite.Add(composite2);            root.Add(new Leaf("leaf C"));            Leaf leaf = new Leaf("Leaf D");            root.Add(leaf);            root.Remove(leaf);            root.Display(1);

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結果如圖：

三、透明方式和安全方式

　　基本代碼中，leaf類也有add和remove方法，也就是說Component聲明所有用來管理子對象的方法，實現了所有子類都具備其方法的目的。這樣做的好處就是葉節點和枝節點對于外界沒有區別，它們具備完全一致的行為接口。但因為leaf不具備add和remove的功能，所以實現它是沒有意義的。這種方式就是透明方式。

　　安全方式是葉節點和枝節點不具有相同的接口，由于不夠透明，那么客戶端調用時需要做相應的判斷，帶來了不便。所以在實際項目中使用安全方式和透明方式就需要視情況而定。

四、舉例說明：

　　繪制一個圖形，該圖形由一個復雜圖形和兩條線段組成。可以自由的移除該圖形。

public abstract class Graphics    {        public string Name { get; set; }        public Graphics(string name)        {            this.Name = name;        }        public abstract void Draw();        public abstract void Add(Graphics graphics);        public abstract void Remove(Graphics graphics);    }    public class Line : Graphics    {        public Line(string name)            : base(name)        { }        public override void Draw()        {            Console.WriteLine("畫 " + Name);        }        public override void Add(Graphics graphics)        {            throw new Exception("不能向簡單圖形line添加圖形");        }        public override void Remove(Graphics graphics)        {            throw new Exception("不能向簡單圖形line移除圖形");        }    }    public class Circle : Graphics    {        public Circle(string name)            : base(name)        { }        public override void Draw()        {            Console.WriteLine("畫  " + Name);        }        public override void Add(Graphics g)        {            throw new Exception("不能向簡單圖形Circle添加其他圖形");        }        public override void Remove(Graphics g)        {            throw new Exception("不能向簡單圖形Circle移除其他圖形");        }    }    public class ComplexGraphics : Graphics    {        private IList<Graphics> complexGraphicsList = new List<Graphics>();        public ComplexGraphics(string name)            : base(name)        { }        public override void Draw()        {            foreach (Graphics g in complexGraphicsList)            {                g.Draw();            }        }        public override void Add(Graphics graphics)        {            complexGraphicsList.Add(graphics);        }        public override void Remove(Graphics graphics)        {            complexGraphicsList.Remove(graphics);        }    }

客戶端調用：

ComplexGraphics complexGraphics = new ComplexGraphics("一個復雜圖形和兩條線段組成的復雜圖形");            complexGraphics.Add(new Line("線段A"));            ComplexGraphics complexGraphics2 = new ComplexGraphics("一個圓和一條線組成的復雜圖形");            complexGraphics2.Add(new Circle("圓"));            complexGraphics2.Add(new Line("線段B"));            complexGraphics.Add(complexGraphics2);            Line line = new Line("線段C");            complexGraphics.Add(line);            Console.WriteLine("復雜圖形的繪制如下：");            Console.WriteLine("----------------------");            complexGraphics.Draw();            Console.WriteLine("復雜圖形的繪制完成");            Console.WriteLine("----------------------");            complexGraphics.Remove(line);            Console.WriteLine("移除線段C后，復雜圖形的繪制如下：");            Console.WriteLine("---------------------");            complexGraphics.Draw();            Console.WriteLine("復雜圖形繪制完成");            Console.WriteLine("---------------------");