设计模式之-组合模式
定义：
组合模式(Composite Pattern)：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。
组合模式参与者
- Component：组合中对象的抽象和接口。
- Leaf：在组合中表示叶节点对象，叶节点没有子节点。
- Composite：在组合中表示枝节点对象，用来存储子部件，实现Component类中的所有操作。
组合模式基本代码
Component类：
namespace CompositePattern.BasicStructure { abstract class Component { protected string Name { get; set; } 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); } }
Leaf类：
namespace CompositePattern.BasicStructure { /// <summary> /// 叶节点对象 /// </summary> class Leaf : Component { public Leaf(string name) : base(name) { } public override void Add(Component component) { Console.WriteLine("不能添加一个叶节点"); } public override void Remove(Component component) { Console.WriteLine("不能删除一个叶节点"); } public override void Display(int depth) { Console.WriteLine(new String('-', depth) + Name); } } }
Composite类：
namespace CompositePattern.BasicStructure { /// <summary> /// 枝节点对象 /// </summary> 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); } } } }
客户端调用代码：
static void Main(string[] args) { try { {//BasicStructure //初始化一个根节点 Component root = new Composite("root"); //添加两个叶节点 root.Add(new Leaf("Leaf A")); root.Add(new Leaf("Leaf B")); //实例化一个枝节点，为枝节点添加两个叶节点，然后添加至根节点 Component comp = new Composite("Composite X"); comp.Add(new Leaf("Composite XA")); comp.Add(new Leaf("Composite XB")); root.Add(comp); //实例化一个枝节点，为枝节点添加两个叶节点，然后添加至根节点 Component comp2 = new Composite("Composite Y"); comp2.Add(new Leaf("Composite YA")); comp2.Add(new Leaf("Composite YB")); root.Add(comp2); root.Add(new Leaf("Leaf C")); Leaf leaf = new Leaf("Leaf D"); root.Add(leaf); root.Remove(leaf); root.Display(1); } } catch (Exception ex) { Console.WriteLine(ex.Message); } Console.ReadKey(); }
结果如下：
用组合模式实现公司组织架构管理
场景模拟：某公司分为总公司和分公司，总公司和分公司都分别有相同的部门。
我们可以用层级结构(树形结构)来实现，这就是所谓的"组合模式"
Company(公司抽象)类——Component类
namespace CompositePattern.SituationSimulation { /// <summary> /// 公司抽象类 /// </summary> abstract class Company { protected string Name { get; set; } public Company(string name) { this.Name = name; } public abstract void Add(Company company); public abstract void Remove(Company company); public abstract void Show(int depth); public abstract void LineOfDuty();//履行职责 } }
ConcreteCompany(具体公司)类——Composite类
namespace CompositePattern.SituationSimulation { /// <summary> /// 具体公司类 /// </summary> class ConcreteCompany : Company { private IList<Company> children = new List<Company>(); public ConcreteCompany(string name) : base(name) { } public override void Add(Company company) { children.Add(company); } public override void Remove(Company company) { children.Remove(company); } /// <summary> /// 递归显示公司组织架构信息 /// </summary> /// <param name="depth"></param> public override void Show(int depth) { Console.WriteLine(new String('-', depth) + Name); foreach (Company company in children) { company.Show(depth + 2); } } public override void LineOfDuty() { foreach (Company company in children) { company.LineOfDuty(); } } } }
HRDepartment(人力资源部门)类——Leaf类
namespace CompositePattern.SituationSimulation { /// <summary> /// 人力资源部门类 /// </summary> class HRDepartment : Company { private IList<Company> children = new List<Company>(); public HRDepartment(string name) : base(name) { } public override void Add(Company company) { } public override void Remove(Company company) { } /// <summary> /// 递归显示人力资源部架构信息 /// </summary> /// <param name="depth"></param> public override void Show(int depth) { Console.WriteLine(new String('-', depth) + Name); foreach (Company company in children) { company.Show(depth + 2); } } public override void LineOfDuty() { Console.WriteLine($"{Name}员工招聘培训管理"); } } }
DevDepartment(研发部门)类——Leaf类
namespace CompositePattern.SituationSimulation { /// <summary> /// 研发部门类 /// </summary> class DevDepartment : Company { private IList<Company> children = new List<Company>(); public DevDepartment(string name) : base(name) { } public override void Add(Company company) { } public override void Remove(Company company) { } /// <summary> /// 递归显示研发部门架构信息 /// </summary> /// <param name="depth"></param> public override void Show(int depth) { Console.WriteLine(new String('-', depth) + Name); foreach (Company company in children) { company.Show(depth + 2); } } public override void LineOfDuty() { Console.WriteLine($"{Name}研发管理"); } } }
客户端调用代码：
static void Main(string[] args) { try { {//SituationSimulation Company company = new ConcreteCompany("华夏企业北京总公司"); company.Add(new HRDepartment("北京总公司人力资源部")); company.Add(new HRDepartment("北京总公司研发部")); Company company2 = new ConcreteCompany("华夏企业深圳分公司"); company2.Add(new HRDepartment("深圳分公司人力资源部")); company2.Add(new HRDepartment("深圳分公司研发部")); company.Add(company2); Company company3 = new ConcreteCompany("华夏企业深圳宝安区分公司"); company3.Add(new HRDepartment("深圳宝安区分公司人力资源部")); company3.Add(new HRDepartment("深圳宝安区分公司研发部")); company2.Add(company3); Company company4 = new ConcreteCompany("华夏企业深圳龙华区分公司"); company4.Add(new HRDepartment("深圳龙华区分公司人力资源部")); company4.Add(new HRDepartment("深圳龙华区分公司研发部")); company2.Add(company4); Company company5 = new ConcreteCompany("华夏企业上海分公司"); company5.Add(new HRDepartment("上海分公司人力资源部")); company5.Add(new HRDepartment("上海分公司研发部")); company.Add(company5); company.Show(1); Console.WriteLine("职责："); company.LineOfDuty(); } } catch (Exception ex) { Console.WriteLine(ex.Message); } Console.ReadKey(); }
结果如下：
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）。
适用环境：
在以下情况下可以使用组合模式：
- 你想表示对象的部分-整体层次结构。
- 你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。
总结：
- 组合模式解耦了客户程序与复杂元素内部结构，从而使客户程序可以像处理简单元素一样来处理复杂元素。
- 如果你想要创建层次结构，并可以在其中以相同的方式对待所有元素，那么组合模式就是最理想的选择。本章使用了一个公司组织架构的例子来举例说明了组合模式的用途。在这个例子中，部门和公司都执行相同的接口(抽象类)，这是组合模式的关键。通过执行相同的接口(抽象类)，你就可以用相同的方式对待部门和公司，从而实现将部门或者公司储存为公司的子级元素。
