Composite 组合模式(结构型模式)
动机:
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)的变化将引起客户端代码的频繁变化,带来了代码的维护性、扩展性等弊端。
如何将“客户端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。
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(而非对象容器的复杂内部实现结构)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(例如:Button、Panel等情况,调用重绘时,Panel不仅重绘自己还将重绘容器中的控件)。
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。
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//问题原形
public interface IBox
{
void Process();
}
public class SingleBox : IBox
{
public void Process()
{
}
}
public class ContainerBox : IBox
{
public void Process()
{
}
public ArrayList GetBoxes()
{
}
}
//客户代码
public class App
{
public static void Main()
{
IBox box = Factcry.GetBox();
//客户代码与对象内部结构发生了耦合
if(box is ContainerBox)
{
box.Process();
ArrayList list = ((ContarainerBox)box).GetBoxes();
//..... //将面临比较复杂的递归处理
}
else
{
box.Process();
}
}
}
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//使用组合模式进行改进
public interface IBox
{
void Process();
void Add(IBox box);
void Remove(IBox box);
}
public class SingleBox : IBox
{
public void Process()
{
//..........
}
//在该方法中,此处有点问题,会出现操作无效
public void Add(IBox box)
{
throw new Exception("不能添加盒子");
}
//在该方法中,此处有点问题,会出现操作无效
public void Remove(IBox box)
{
throw new Exception("不能移除盒子");
}
}
public class ContainerBox : IBox
{
ArrayList list = new ArrayList();
public void Add(IBox box)
{
if(list == null)
{
list = new ArrayList();
}
else
{
list.Add(box);
}
}
public void Remove(IBox box)
{
if(list == null)
{
throw new Exception("");
}
list.Remove(box);
}
public void Process()
{
//1. Do process for myself
//...........
//2. Do process for the box in the list
if(list != null)
{
foreach(IBox box in list)
{
box.Process();
}
}
}
}
//客户代码
public class App
{
public static void Main()
{
IBox box = Factcry.GetBox();
//客户代码与抽象接口耦合
box.Process();
box.Add(new IBox());
box.Remove(new IBox());
}
}