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C#设计模式-组合模式(Composite Pattern)
来源:cnblogs  作者:Tynam.Yang  时间:2020/12/8 9:08:13  对本文有异议

概念

组合是一种结构型设计模式, 你可以使用它将对象组合成树状结构, 并且能像使用独立对象一样使用它们。

组合模式(Composite Pattern)是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。

对于绝大多数需要生成树状结构的问题来说, 组合模式都是非常好的一种解决方案。 主要的功能是在整个树状结构上递归调用方法并对结果进行汇总。

结构图

组合模式中的角色:

  • 抽象构件角色(Component):这是一个抽象角色,它给参加组合的对象定义出了公共的接口及默认行为,可以用来管理所有的子对象(在透明式的组合模式是这样的)。在安全式的组合模式里,构件角色并不定义出管理子对象的方法,这一定义由树枝结构对象给出。
  • 树叶构件角色(Leaf):树叶对象是没有下级子对象的对象,定义出参加组合的原始对象的行为。(原始对象的行为可以理解为没有容器对象管理子对象的方法,或者原始对象行为+管理子对象的行为(Add,Remove等)=面对客户代码的接口行为集合)
  • 树枝构件角色(Composite):代表参加组合的有下级子对象的对象,树枝对象给出所有管理子对象的方法实现,如Add、Remove等。组合模式实现的最关键的地方是--简单对象和复合对象必须实现相同的接口。这就是组合模式能够将组合对象和简单对象进行一致处理的原因。

实现

组合模式实现的最关键的地方是——简单对象和复合对象必须实现相同的接口。这就是组合模式能够将组合对象和简单对象进行一致处理的原因。

  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. using System.Linq;
  4. using System.Text;
  5. using System.Threading.Tasks;
  6. namespace Composite
  7. {
  8. class Program
  9. {
  10. static void Main(string[] args)
  11. {
  12. // 创建根节点
  13. Composite root = new Composite("root");
  14. root.add(new Leaf("Leaf A"));
  15. root.add(new Leaf("Leaf B"));
  16. // 创建第二层节点
  17. Composite branch = new Composite("branch");
  18. branch.add(new Leaf("branch BX"));
  19. branch.add(new Leaf("branch BY"));
  20. root.add(branch);
  21. // 创建第三层节点
  22. Composite branch2 = new Composite("branch2");
  23. branch2.add(new Leaf("branch2 BBX"));
  24. branch2.add(new Leaf("branch2 BBY"));
  25. root.add(branch2);
  26. // 叶子节点操作
  27. Composite branch3 = new Composite("branch3");
  28. Leaf leaf = new Leaf("Leaf L");
  29. Leaf leaf1 = new Leaf("Leaf L1");
  30. leaf.add(leaf1);
  31. leaf.delete(leaf1);
  32. branch3.add(leaf);
  33. branch3.add(leaf1);
  34. branch3.delete(leaf);
  35. root.add(branch3);
  36. // 显示
  37. root.show(1);
  38. Console.Read();
  39. }
  40. }
  41. /// <summary>
  42. /// 抽象构件
  43. /// </summary>
  44. public abstract class Component
  45. {
  46. public string Name { get; set; }
  47. public Component(string name)
  48. {
  49. this.Name = name;
  50. }
  51. // 添加一个叶子构件或树枝构件
  52. public abstract void add(Component component);
  53. // 删除一个叶子构件或树枝构件
  54. public abstract void delete(Component component);
  55. // 获取分支下的所有叶子构件和树枝构件
  56. public abstract void show(int depth);
  57. }
  58. /// <summary>
  59. /// 叶子构件
  60. /// </summary>
  61. public class Leaf : Component
  62. {
  63. public Leaf(string name):base(name)
  64. { }
  65. // 如果是叶子节点,则不允许进行添加节点,因为叶子节点下再没有节点了
  66. public override void add(Component component)
  67. {
  68. Console.WriteLine("叶子节点不能添加其他内容");
  69. }
  70. // 如果是叶子节点,则不允许进行删除节点,因为叶子节点下再没有节点了
  71. public override void delete(Component component)
  72. {
  73. Console.WriteLine("叶子节点不能删除内容");
  74. }
  75. public override void show(int depth)
  76. {
  77. // 输出叶子节点
  78. for (int i = 0; i < depth; i++)
  79. {
  80. Console.Write("-");
  81. }
  82. Console.WriteLine(this.Name);
  83. }
  84. }
  85. /// <summary>
  86. /// 树构件
  87. /// </summary>
  88. public class Composite : Component
  89. {
  90. protected List<Component> _children = new List<Component>();
  91. public Composite(string name) : base(name)
  92. { }
  93. public override void add(Component component)
  94. {
  95. _children.Add(component);
  96. }
  97. public override void delete(Component component)
  98. {
  99. _children.Remove(component);
  100. }
  101. public override void show(int depth)
  102. {
  103. // 输出树形结构层次
  104. for (int i=0; i<depth; i++)
  105. {
  106. Console.Write("-");
  107. }
  108. Console.WriteLine(this.Name);
  109. // 向下遍历
  110. foreach (Component compontent in _children)
  111. {
  112. compontent.show(depth + 1);
  113. }
  114. }
  115. }
  116. }

运行后结果:

  1. 叶子节点不能添加其他内容
  2. 叶子节点不能删除内容
  3. -root
  4. --Leaf A
  5. --Leaf B
  6. --branch
  7. ---branch BX
  8. ---branch BY
  9. --branch2
  10. ---branch2 BBX
  11. ---branch2 BBY
  12. --branch3
  13. ---Leaf L1

使用场景

  • 需要表示一个对象整体或部分的层次结构。
  • 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。

优缺点

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)。

 

原文链接:http://www.cnblogs.com/tynam/p/14084744.html

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