组合模式（Composition）

组合模式（Composition）

 

组合模式（Composition）

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

应用：组合图形、文件目录、GUI容器等。

模式结构：

 

心得：

      用户（Client）通过抽象类（Component）提供的公用接口统一操作基本对象（Leaf）和组合对象（Composite）。抽象对象应该拥有操作基本对象和组合对象的所有接口，但是基本对象应该屏蔽某些组合对象特有的操作，如添加删除等。组合对象聚合了多个抽象对象，这种一对多的关系和继承关系正好描述了一种树形的组合结构。

举例：

      抽象对象看作抽象出来的文件，Leaf看作具体的文件，Composite看作文件夹。那么这个模式描述的是用户通过操纵一个抽象的文件对象，而不用关系这个对象是文件还是文件夹。文件对象是不允许添加子文件操作的，文件夹对象可以包含多个抽象的文件，即可以是文件也可以子文件夹。按照上述设计结构，C++实现如下：

class Component
{
public:
    virtual void operation()=0;
    virtual void add(Component*)=0;
    virtual void remove(Component*)=0;
    virtual Component* getChild(int i)=0;
    virtual ~Component(){}
};
class Composite:public Component
{
    list<Component*> children;
public:
    virtual void operation()
    {
        cout<<"组合对象(";
        for(list<Component*>::iterator it=children.begin();it!=children.end();++it)
        {
            (*it)->operation();
            cout<<" ";
        }
        cout<<")";
    }
    virtual void add(Component*pc)
    {
        children.push_back(pc);
    }
    virtual void remove(Component*pc)
    {
        children.remove(pc);
    }
    virtual Component* getChild(int i)
    {
        list<Component*>::iterator it;
        for(it=children.begin();it!=children.end()&&(i>0);++it,--i);
        return *it;
    }
    virtual ~Composite()
    {
        for(list<Component*>::iterator it=children.begin();it!=children.end();++it)
        {
            delete *it;
        }
    }
};
class Leaf:public Component
{
public:
    virtual void operation()
    {
        cout<<"基本对象";
    }
    virtual void add(Component*pc){}
    virtual void remove(Component*pc){}
    virtual Component* getChild(int i){return NULL;}
};

      如果要初始化下边结构的文件目录结构并调用操作operation，用户可以这么操作：

Component*pc1=new Composite();
pc1->add(new Leaf());
Component*pc2=new Composite();
pc2->add(new Leaf());
pc1->add(pc2);
pc1->operation();
delete pc1;

      代码中需要注意的地方是，抽象基类必须重定义虚析构函数，否则通过基类Component指针无法删除派生类Composite对象。

      使用组合模式的好处从代码中可以看出来，我们可以对顶层组合对象直接进行调用operation操作，而不需要关心它的内部结构，就像操作Leaf对象一样，增大的代码的灵活性。