设计模式（14）---组合模式

2019-11-14 16:19:09

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供稿：网友

一、定义

组合模式：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

解释：简单来说，编写一个类，该类能作用于整体，并且编写整体中的部分时也能使用该类，而不用做大的更改。

二、UML类图及基本代码

基本代码：

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);            }        }    }

客户端进行调用：

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);

View Code

结果如图：

三、透明方式和安全方式

　　基本代码中，leaf类也有add和remove方法，也就是说Component声明所有用来管理子对象的方法，实现了所有子类都具备其方法的目的。这样做的好处就是叶节点和枝节点对于外界没有区别，它们具备完全一致的行为接口。但因为leaf不具备add和remove的功能，所以实现它是没有意义的。这种方式就是透明方式。

　　安全方式是叶节点和枝节点不具有相同的接口，由于不够透明，那么客户端调用时需要做相应的判断，带来了不便。所以在实际项目中使用安全方式和透明方式就需要视情况而定。

四、举例说明：

　　绘制一个图形，该图形由一个复杂图形和两条线段组成。可以自由的移除该图形。

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("画 " + Name);        }        public override void Add(Graphics graphics)        {            throw new Exception("不能向简单图形line添加图形");        }        public override void Remove(Graphics graphics)        {            throw new Exception("不能向简单图形line移除图形");        }    }    public class Circle : Graphics    {        public Circle(string name)            : base(name)        { }        public override void Draw()        {            Console.WriteLine("画  " + Name);        }        public override void Add(Graphics g)        {            throw new Exception("不能向简单图形Circle添加其他图形");        }        public override void Remove(Graphics g)        {            throw new Exception("不能向简单图形Circle移除其他图形");        }    }    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);        }    }

客户端调用：

ComplexGraphics complexGraphics = new ComplexGraphics("一个复杂图形和两条线段组成的复杂图形");            complexGraphics.Add(new Line("线段A"));            ComplexGraphics complexGraphics2 = new ComplexGraphics("一个圆和一条线组成的复杂图形");            complexGraphics2.Add(new Circle("圆"));            complexGraphics2.Add(new Line("线段B"));            complexGraphics.Add(complexGraphics2);            Line line = new Line("线段C");            complexGraphics.Add(line);            Console.WriteLine("复杂图形的绘制如下：");            Console.WriteLine("----------------------");            complexGraphics.Draw();            Console.WriteLine("复杂图形的绘制完成");            Console.WriteLine("----------------------");            complexGraphics.Remove(line);            Console.WriteLine("移除线段C后，复杂图形的绘制如下：");            Console.WriteLine("---------------------");            complexGraphics.Draw();            Console.WriteLine("复杂图形绘制完成");            Console.WriteLine("---------------------");