深入理解設計模式（21）組合模式

定義：將物件以樹形結構組織起來，以達成「部分－整體」的層次結構，使得客戶端對單個物件和組合物件的使用具有一致性。

動機（motivation）

客戶**過多地依賴於物件容器複雜的內部實現結構，物件容器內部實現結構（而非抽象介面）的變化將引起客戶**的頻繁變化，帶來了**的維護性、擴充套件性等弊端。

如何將「客戶**與複雜的物件容器結構」解耦？讓物件容器自己來實現自身的複雜結構，從而使得客戶**就像處理簡單物件一樣來處理複雜的物件容器？

意圖（intent）

將物件組合成樹形結構以表示「部分-整體」的層次結構。composite使得使用者對單個物件和組合物件的使用具有一致性。

組合模式，現在學習就是虛類繼承虛類，然後增加虛方法。最終實類繼承第二個虛類，重寫所有虛方法。

結構圖說明：

（1）component：組合中的物件宣告介面，在適當情況下實現所有類共有的預設行為，宣告乙個介面用於訪問和管理component的子元件。在遞迴結構中定義乙個介面，用於訪問乙個父部件，並在合適的情況下實現它。（可選）

（2）leaf:在組合中表示葉節點，葉節點沒有子節點，定義物件的基本行為。

（3）composite：定義有子部件的那些部件的行為，儲存子部件並在component介面實現與子部件有關的操作。

（4）client:通過component介面操作組合部件的物件。

1.需求重要體現部分與整體的層次結構時

2.你希望使用者忽略組合物件與單個物件的不同，使用者將統一地使用組合結構中的所有物件。

優點

1.使客戶端呼叫簡單，客戶端可以一致的使用組合結構或其中單個物件，使用者就不必關係自己處理的是單個物件還是整個組合結構，這就簡化了客戶端**。

2.更容易在組合體內加入物件部件. 客戶端不必因為加入了新的物件部件而更改**。

缺點

組合模式不容易限制組合中的構件。

組合模式有兩種實現方式，一種是：透明式的組合模式，另外一種是：安全式的組合模式。在這裡我就詳細說一下何為「透明式」，何為「安全式」。所謂透明式是指「抽象構件角色」定義的介面行為集合包含兩個部分，一部分是葉子物件本身所包含的行為（比如operation），另外一部分是容器物件本身所包含的管理子物件的行為(add,remove)。這個抽象構件必須同時包含這兩類物件所有的行為，客戶端**才會透明的使用，無論呼叫容器物件還是葉子物件，介面方法都是一樣的，這就是透明，針對客戶端**的透明，但是也有他自己的問題，葉子物件不會包含自己的子物件，為什麼要有add,remove等類似方法呢，呼叫葉子物件這樣的方法可能（注意：我這裡說的是可能，因為有些人會把這些方法實現為空，不做任何動作，當然也不會有異常丟擲了，不要抬槓）會丟擲異常，這樣就不安全了，然後人們就提出了「安全式的組合模式」。所謂安全式是指「抽象構件角色」只定義葉子物件的方法，確切的說這個抽象構件只定義兩類物件共有的行為，然後容器物件的方法定義在「樹枝構件角色」上，這樣葉子物件有葉子物件的方法，容器物件有容器物件的方法，這樣責任很明確，當然呼叫肯定不會丟擲異常了。大家可以根據自己的情況自行選擇是實現為「透視式」還是「安全式」的，以下我們會針對這兩種情況都有實現，具體實現如下：

namespace

透明式的組合模式的實現

//////

該word文件類就是葉子構件的定義，該型別就相當於是leaf型別，不能在包含子物件

/// public

sealed

class

word : folder

//刪除資料夾或者檔案

public

override

void

remove(folder folder)

//開啟檔案--該操作相當於component型別的operation方法

public

override

void

open()

}//////

sonfolder型別就是樹枝構件，由於我們使用的是「透明式」，所以add,remove都是從folder型別繼承下來的

/// public

class

sonfolder : folder

//刪除資料夾或者檔案

public

override

void

remove(folder folder)

//開啟資料夾--該操作相當於component型別的operation方法

public

override

void

open()

}public

class

program}}

以上**就是「透明式的組合模式」實現，以下**就是「安全式的組合模式」實現：

namespace
安全式的組合模式的實現
//////
該word文件類就是葉子構件的定義，該型別就相當於是leaf型別，不能在包含子物件
/// public
sealed
class word : folder //
這型別現在很乾淨
}//////
sonfolder型別就是樹枝構件，現在由於我們使用的是「安全式」，所以add,remove都是從此處開始定義的
/// public
abstract
class sonfolder : folder //
這裡可以是抽象介面，可以自己根據自己的情況而定
}//////
nextfolder型別就是樹枝構件的實現類
/// public
sealed
class
nextfolder : sonfolder
//刪除資料夾或者檔案
public
override
void
remove(folder folder)
//開啟資料夾--該操作相當於component型別的operation方法
public
override
void
open()
}public
class
program}}

asp.net中的panel物件就是乙個composite物件，而button物件就是leaf物件。button和panel都繼承自system.web.ui.control類。它實際上是在panel裡面加了乙個controls屬性，然後controls屬性是乙個集合屬性，它有add和remove方法。

在asp.net中就是這樣，每乙個控制項都有controls屬性，也就是說每個控制項都是一種容器控制項（除了literalcontrol）。這種方式把我們對安全性的擔憂，統統放到容器（即asp.net中的controls）中去處理。

這個模式在.net 中最典型的應用就是應用與winforms和web的開發中，在.net類庫中，都為這兩個平台提供了很多現有的控制項，然而system.windows.forms.dll中system.windows.forms.control類就應用了組合模式，因為控制項包括label、textbox等這樣的簡單控制項，這些控制項可以理解為葉子物件，同時也包括groupbox、datagrid這樣復合的控制項或者叫容器控制項，每個控制項都需要呼叫onpaint方法來進行控制項顯示，為了表示這種物件之間整體與部分的層次結構，微軟把control類的實現應用了組合模式（確切地說應用了透明式的組合模式）。

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