Composite組合模式主要是應(yīng)對(duì)這樣的問(wèn)題：一類具有“容器特征”的對(duì)象——即他們?cè)诔洚?dāng)對(duì)象的同時(shí)，又是其他對(duì)象的容器的情況。在編寫時(shí)我們常常會(huì)造成：客戶代碼過(guò)多地依賴于對(duì)象容器復(fù)雜的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，對(duì)象容器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)（而非抽象接口）的變化將引起客戶代碼的頻繁變化，帶來(lái)了代碼的維護(hù)性、擴(kuò)展性的弊端。
GoF《設(shè)計(jì)模式》中說(shuō)到：將對(duì)象組合成樹形結(jié)構(gòu)以表示“部分-整體”的層次結(jié)構(gòu)。Composite模式使得客戶對(duì)單個(gè)對(duì)象和組合對(duì)象的使用具有一致性。
Composite組合模式結(jié)構(gòu)如下：
說(shuō)道這，我覺(jué)得有一個(gè)編程中常見的場(chǎng)景，就是對(duì)于樹的實(shí)現(xiàn)，很符合這個(gè)模式。下面我就用這個(gè)例子作一下。
首先，我們先分析對(duì)于一棵樹所包含的部分，樹干、樹枝、樹葉，其中樹干可以看成一個(gè)樹枝（就是粗了點(diǎn)）。那么我們就應(yīng)該有兩種類實(shí)現(xiàn)Leaf（樹葉）和Limb（樹枝）。對(duì)于葉子節(jié)點(diǎn)和枝節(jié)點(diǎn)的不同在于枝節(jié)點(diǎn)有子樹，而葉子節(jié)點(diǎn)沒(méi)有子樹。為了使單個(gè)對(duì)象和組合對(duì)象的使用具有一致性，我可以將葉子節(jié)點(diǎn)想象成沒(méi)有子樹的枝節(jié)點(diǎn)。這樣我就可以得到一個(gè)抽象類，代碼如下：
public abstract class AbstractClass
{
public string name;
public ArrayList list;
public abstract void Add(AbstractClass item); //增加一個(gè)子節(jié)點(diǎn)
public abstract void Remove(AbstractClass item); //去掉一個(gè)子節(jié)點(diǎn)
public abstract string Print(); //打印當(dāng)前節(jié)點(diǎn)
}
然后，我在對(duì)葉子節(jié)點(diǎn)和枝節(jié)點(diǎn)作不同的實(shí)現(xiàn)：
枝節(jié)點(diǎn)：
public class Limb:AbstractClass
{
public Limb()
{
list = new ArrayList();
}
public override void Add(AbstractClass item)
{
list.Add(item);
}
public override void Remove(AbstractClass item)
{
if(list.Contains(item))
list.Remove(item);
}
public override string Print()
{
Console.Write(name + "\n");
if(list.Count != 0)
{
for(int i = 0;i<list.Count;i++)
{
Console.Write("(Parent is " + name + ")");
((AbstractClass)list[i]).Print();
}
}
return name;
}
}
葉子節(jié)點(diǎn)：
public class Leaf:AbstractClass
{
public Leaf()
{
list = null;
}
public override void Add(AbstractClass item)
{
}
public override void Remove(AbstractClass item)
{
}
public override string Print()
{
Console.Write(name + ",");
return this.name;
}
}
對(duì)于葉子節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，不需要子節(jié)點(diǎn)，當(dāng)然也就不需要添加和刪除子節(jié)點(diǎn)的方法。
好，接下來(lái)，我們可以在客戶程序中組建一棵樹，來(lái)測(cè)試一下：
static void Main(string[] args)
{
AbstractClass Tree = new Limb();
GetTree(Tree);
PrintTree(Tree);
Console.Read();
}
public static void GetTree(AbstractClass Tree)
{
Tree.name = "1";
AbstractClass leaf2 = new Leaf();
leaf2.name = "2";
Tree.Add(leaf2);
AbstractClass limb3 = new Limb();
limb3.name = "3";
Tree.Add(limb3);
AbstractClass leaf4 = new Leaf();
leaf4.name = "4";
limb3.Add(leaf4);
AbstractClass leaf5 = new Leaf();
leaf5.name = "5";
limb3.Add(leaf5);
}
public static void PrintTree(AbstractClass Tree)
{
Tree.Print();
}
輸出結(jié)果如下：
1
(Parent is 1)2,(Parent is 1)3
(Parent is 3)4,(Parent is 3)5,
在組織這個(gè)樹時(shí)，的確能感覺(jué)到GoF《設(shè)計(jì)模式》中的那句話：?jiǎn)蝹€(gè)對(duì)象和組合對(duì)象的使用具有一致性。當(dāng)然也的確感覺(jué)到一點(diǎn)矛盾：對(duì)于葉子節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，不需要ArrayList和Add（）Remove（）應(yīng)該不繼承才對(duì)，當(dāng)然如果在代碼執(zhí)行性能可以達(dá)到要求的情況下，簡(jiǎn)化一下編碼實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度也是挺好的一件事。
最后在來(lái)說(shuō)說(shuō)Composite組合模式的幾個(gè)要點(diǎn)：
1、Composite模式采用樹形結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)普遍存在的對(duì)象容器，從而將“一對(duì)多”的關(guān)系轉(zhuǎn)化為“一對(duì)一”的關(guān)系，使得客戶代碼可以一致的處理對(duì)象和對(duì)象容器，無(wú)需關(guān)心處理的是單個(gè)對(duì)象，還是組合的對(duì)象容器。
2、將“客戶代碼與復(fù)雜的對(duì)象容器結(jié)構(gòu)”解耦是Composite模式的核心思想，解耦之后，客戶代碼將與純粹的對(duì)象接口——而非對(duì)象容器的復(fù)雜內(nèi)部實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)——發(fā)生依賴關(guān)系，從而更能“應(yīng)對(duì)變化”。
3、Composite模式中，是將“Add和Remove的和對(duì)象容器相關(guān)的方法”定義在“表示抽象對(duì)象的Component類”中，還是將其定義在“表示對(duì)象容器的Composite類”中，是一個(gè)關(guān)乎“透明性”和“安全性”的兩難問(wèn)題，需要仔細(xì)權(quán)衡結(jié)構(gòu)，這又是必須付出的代價(jià)。
4、Composite模式在具體實(shí)現(xiàn)中，可以讓父對(duì)象中的字對(duì)象反向追溯：如果父對(duì)象有頻繁的遍歷需求，可使用緩存技巧來(lái)改善效率