C#面向对象设计模式学习笔记(8) - Composite 组合模式(结构型模式)

在某些情况下，客户代码过多地依赖于对象容器复杂的内部实现结构，对象容器内部实现结构（而非抽象接口）的变化将引起客户代码的频繁变化，带来了代码的维护性、扩展性等弊端。

如何将“客户代码与复杂的对象容器结构”解耦？让对象容器自己来实现自身的复杂结构，从而使得客户代码就像处理简单对象一样来处理复杂的对象容器？

意图:

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

 

public interface IBox
{
    void Process();
    void Add(IBox box);
    void Remove(IBox box);
}

public class SingleBox : IBox
{
    public void Process()
    {
        //1、Do process for myself
    }

    public void Add(IBox box)
    {
        throw UnsuporttedException();
    }
    public void Remove(IBox box)
    {
        throw UnsuporttedException();
    }
}

public class ContainerBox : IBox
{
    ArrayList list = null;

    public void Add(IBox box)
    {
        if (list == null)
        {
            list = new ArrayList();
        }
        list.Add(box);
    }

    public void Remove(IBox box)
    {
        if (list == null)
        {
            throw new Exception();
        }
        list.Remove(box);
    }

    public void Process()
    {
        if (list != null)
        {
            //1、Do process for myself

            //2、Do process for the box in the list
            foreach (IBox box in list)
            {
                box.Process();
            }
        }
    }
}

 

//客户代码
class App
{
    IBox box = Factory.GetBox();
    box.Process();
}

 

要点：

1、Composite模式采用树形结构来实现普遍存在的对象容器，从而将“一对多”的关系转化为“一对一”的关系，使得客户代码可以一致地处理对象和对象容器，无需关心处理的是单个的对象，还是组合的对象容器；

2、将“客户代码与复杂的对象容器结构”解耦是Composite模式的核心思想，解耦之后，客户代码将与纯粹的抽象接口——而非对象容器的复内部实现结构——发生依赖关系，从而更能“应对变化”。

3、Composite模式中，是将“Add和Remove等和对象容器相关的方法”定义在“表示抽象对象的Component类”中，还是将其定义在“表示对象容器的Composite类”中，是一个关乎“透明性”和“安全性”的两难问题，需要仔细权衡。这里有可能违背面向对象的“单一职责原则”，但是对于这种特殊结构，这又是必须付出的代价。ASP.NET控件的实现在这方面为我们提供了一个很好的示范。

4、Composite模式在具体实现中，可以让父对象中的子对象反向追溯；如果父对象有频繁的遍历需求，可使用缓存技巧来改善效率。