c++ 组合模式(composite)
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当你发现需求中是体现部分与整体层次的结构时,以及你希望用户可以忽略组合对象与单个对象的不同,统一地使用组合结构中的所有对象时,就应该考虑用组合模式了。
基本对象可以被组合成更复杂的组合对象,而这个组合对象又可以被组合,这样不断地递归下去,客户代码中,任何用到基本对象的地方都可以使用组合对象了。
用户不用关心到底是处理一个叶节点还是处理一个组合组件,也就用不着为定义组合二写一些选择判断语句了。
组合模式让客户可以一致地使用组合结构和单个对象。
抽象基类:
1)Component:为组合中的对象声明接口,声明了类共有接口的缺省行为(如这里的Add,Remove,GetChild函数),声明一个接口函数可以访问Component的子组件.
接口函数:
1)Component::Operatation:定义了各个组件共有的行为接口,由各个组件的具体实现.
2)Component::Add添加一个子组件
3)Component::Remove::删除一个子组件.
4)Component::GetChild:获得子组件的指针.
说明:
Component模式是为解决组件之间的递归组合提供了解决的办法,它主要分为两个派生类:
1)、Leaf是叶子结点,也就是不含有子组件的结点
2)、Composite是含有子组件的类.
举一个例子来说明这个模式,在UI的设计中,最基本的控件是诸如Button、Edit这样的控件,相当于是这里的Leaf组件,而比较复杂的控件 比如Panel则可也看做是由这些基本的组件组合起来的控件,相当于这里的Composite,它们之间有一些行为含义是相同的,比如在控件上作一个点 击,移动操作等等的,这些都可以定义为抽象基类中的接口虚函数,由各个派生类去实现之,这些都会有的行为就是这里的Operation函数,而添加、删除 等进行组件组合的操作只有非叶子结点才可能有,所以虚拟基类中只是提供接口而且默认的实现是什么都不做。
代码如下:
composite.h
#ifndef _COMPOSITE_H_ #define _COMPOSITE_H_ #include <vector> using namespace std; /* Component抽象基类,为组合中的对象声明接口,声明了类共有接口的缺省行为(如这里的Add,Remove,GetChild函数), 声明一个接口函数可以访问Component的子组件. */ class Component { public: //纯虚函数,只提供接口,没有默认的实现 virtual void Operation()=0; // 虚函数,提供接口,有默认的实现就是什么都不做 virtual void Add(Component*); virtual void Remove(Component*); virtual Component* GetChild(int index); virtual ~Component(); protected: Component(); }; //Leaf是叶子结点,也就是不含有子组件的结点类,所以不用实现Add、Remove、GetChild等方法 class Leaf:public Component { public: //只实现Operation接口 virtual void Operation(); Leaf(); ~Leaf(); }; //Composite:含有子组件的类 class Composite:public Component { public: Composite(); ~Composite(); //实现所有接口 void Operation(); void Add(Component*); void Remove(Component*); Component* GetChild(int index); private: //这里采用vector来保存子组件 vector<Component*> m_ComVec; }; #endif
composite.cpp
#include "Composite.h" #include <iostream> using namespace std; Component::Component() {} Component::~Component() {} void Component::Add(Component* com) { cout << "add" << endl; } void Component::Remove(Component* com) { } void Component::Operation() { cout << "Component::Operation" << endl; } Component* Component::GetChild(int index) { return NULL; } Leaf::Leaf() {} Leaf::~Leaf() {} void Leaf::Operation() { cout<< "Leaf::Operation" <<endl; } Composite::Composite() { } Composite::~Composite() {} void Composite::Add(Component* com) { this->m_ComVec.push_back(com); } void Composite::Remove(Component* com) { //this->m_ComVec.erase(com); } void Composite::Operation() { cout << "Composite::Operation" << endl; vector<Component*>::iterator iter = this->m_ComVec.begin(); for(;iter!= this->m_ComVec.end();iter++) { (*iter)->Operation(); } } Component* Composite::GetChild(int index) { if(index < 0 || index > this->m_ComVec.size()) { return NULL; } return this->m_ComVec[index]; }
main.cpp
#include "composite.h" #include <iostream> using namespace std; int main() { /* 不管是叶子Leaf还是Composite对象pRoot、pCom都实现了Operation接口,所以可以一致对待,直接调用Operation() 体现了“使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。” */ Composite* pRoot = new Composite(); //组合对象添加叶子节点 pRoot->Add(new Leaf()); Leaf* pLeaf1 = new Leaf(); Leaf* pLeaf2 = new Leaf(); //这里的叶子再添加叶子是没有意义的。 //由于叶子与组合对象继承了相同的接口,所以语法上是对的,实际上什么也没做(继承自基类Component的Add方法)。 //叶子节点只实现了Operation方法,其他Add、Remove、GetChild都继承自基类,没有实际意义。 pLeaf1->Add(pLeaf2); pLeaf1->Remove(pLeaf2); //执行叶子Operation操作 pLeaf1->Operation(); //组合对象实现了基类Component的所有接口,所以可以做各种操作(Add、Remove、GetChild、Operation)。 Composite* pCom = new Composite(); //组合对象添加叶子节点 pCom->Add(pLeaf1); //组合对象添加叶子节点 pCom->Add(pLeaf2); //执行组合对象Operation操作 pCom->Operation(); //组合对象添加组合对象 pRoot->Add(pCom); //执行组合对象Operation操作 pRoot->Operation(); //Component* cp = pCom->GetChild(0); //cp->Operation(); //pCom->Remove(pLeaf1); system("pause"); return 0; }