C#设计模式-组合模式（Composite Pattern）
概念
组合是一种结构型设计模式， 你可以使用它将对象组合成树状结构， 并且能像使用独立对象一样使用它们。
组合模式(Composite Pattern)是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。
对于绝大多数需要生成树状结构的问题来说， 组合模式都是非常好的一种解决方案。 主要的功能是在整个树状结构上递归调用方法并对结果进行汇总。
结构图
组合模式中的角色：
- 抽象构件角色（Component）：这是一个抽象角色，它给参加组合的对象定义出了公共的接口及默认行为，可以用来管理所有的子对象（在透明式的组合模式是这样的）。在安全式的组合模式里，构件角色并不定义出管理子对象的方法，这一定义由树枝结构对象给出。
- 树叶构件角色（Leaf）：树叶对象是没有下级子对象的对象，定义出参加组合的原始对象的行为。（原始对象的行为可以理解为没有容器对象管理子对象的方法，或者原始对象行为+管理子对象的行为（Add，Remove等）=面对客户代码的接口行为集合）
- 树枝构件角色（Composite）：代表参加组合的有下级子对象的对象，树枝对象给出所有管理子对象的方法实现，如Add、Remove等。组合模式实现的最关键的地方是--简单对象和复合对象必须实现相同的接口。这就是组合模式能够将组合对象和简单对象进行一致处理的原因。
实现
组合模式实现的最关键的地方是——简单对象和复合对象必须实现相同的接口。这就是组合模式能够将组合对象和简单对象进行一致处理的原因。
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) { // 创建根节点 Composite root = new Composite("root"); root.add(new Leaf("Leaf A")); root.add(new Leaf("Leaf B")); // 创建第二层节点 Composite branch = new Composite("branch"); branch.add(new Leaf("branch BX")); branch.add(new Leaf("branch BY")); root.add(branch); // 创建第三层节点 Composite branch2 = new Composite("branch2"); branch2.add(new Leaf("branch2 BBX")); branch2.add(new Leaf("branch2 BBY")); root.add(branch2); // 叶子节点操作 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); // 显示 root.show(1); Console.Read(); } } /// <summary> /// 抽象构件 /// </summary> public abstract class Component { public string Name { get; set; } public Component(string name) { this.Name = name; } // 添加一个叶子构件或树枝构件 public abstract void add(Component component); // 删除一个叶子构件或树枝构件 public abstract void delete(Component component); // 获取分支下的所有叶子构件和树枝构件 public abstract void show(int depth); } /// <summary> /// 叶子构件 /// </summary> public class Leaf : Component { public Leaf(string name):base(name) { } // 如果是叶子节点，则不允许进行添加节点，因为叶子节点下再没有节点了 public override void add(Component component) { Console.WriteLine("叶子节点不能添加其他内容"); } // 如果是叶子节点，则不允许进行删除节点，因为叶子节点下再没有节点了 public override void delete(Component component) { Console.WriteLine("叶子节点不能删除内容"); } public override void show(int depth) { // 输出叶子节点 for (int i = 0; i < depth; i++) { Console.Write("-"); } Console.WriteLine(this.Name); } } /// <summary> /// 树构件 /// </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) { // 输出树形结构层次 for (int i=0; i<depth; i++) { Console.Write("-"); } Console.WriteLine(this.Name); // 向下遍历 foreach (Component compontent in _children) { compontent.show(depth + 1); } } } }
运行后结果：
叶子节点不能添加其他内容 叶子节点不能删除内容 -root --Leaf A --Leaf B --branch ---branch BX ---branch BY --branch2 ---branch2 BBX ---branch2 BBY --branch3 ---Leaf L1
使用场景
- 需要表示一个对象整体或部分的层次结构。
- 希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象。
优缺点
优点：
- 组合模式使得客户端代码可以一致地处理对象和对象容器，无需关系处理的单个对象，还是组合的对象容器。
- 将”客户代码与复杂的对象容器结构“解耦。
- 可以更容易地往组合对象中加入新的构件。
缺点：
- 使得设计更加复杂。客户端需要花更多时间理清类之间的层次关系。（这个是几乎所有设计模式所面临的问题）。
