索引
意图
结构
参与者
适用性
缺点
效果
相关模式
实现
实现方式(一):在 Component 中定义公共接口以保持透明性但损失安全性。
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 使得用户对于单个对象和组合对象的使用具有一致性。
Compose objects into tree structures to represent part-whole hierarchies.
Composite lets clients treat individual objects and compositions of objects uniformly.
结构
典型的 Composite 对象结构:
参与者
Component
为组合中的对象声明接口。
在适当的情况下,实现所有类共有接口的缺省行为
声明一个接口用于访问和管理 Component 的子组件。
在递归结构中定义一个接口,用于访问一个父部件,并在合适的情况下实现它。
Leaf
在组合中表示叶节点对象,叶节点没有子节点。
在组合中定义图元对象的行为。
Composite
定义有子部件的那些部件的行为。
在 Composite 接口中实现与子部件有关的操作。
Client
通过 Component 接口操纵组合部件的对象。
适用性
在以下情况下可以使用 Composite 模式:
你想表示对象的 “部分-整体” 层次结构。
你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。
缺点
与类层次结构设计原则冲突
Composite 模式的目的之一是使得用户不知道它们正在使用具体的 Leaf 和 Composite 类。
为达到这一目的,Component 需要为 Leaf 和 Composite 定义一些公共操作,并提供缺省的实现,而 Leaf 和 Composite 子类可以对它们进行重定义。
然而,这个目标会与类层次结构设计原则冲突,该原则规定:一个类只能定义那些对它的子类有意义的操作。
效果
定义了包含基本对象和组合对象的类层次结构。
简化客户代码。
使得更容易增加新类型的组件。
使你的设计变得更加一般化。
相关模式
Command 模式描述了如何用一个 MacroCommand Composite 类组成一些 Command 对象,并对它们进行排序。
通常 “部件-父部件” 连接用于 Responsibility of Chain 模式。
Decorator 模式经常与 Composite 模式一起使用。它们通常有一个公共的父类。
Flyweight 让你共享组件,但不再能引用它们的父部件。
Iterator 可以用来遍历 Composite。
Visitor 将本来应该分布在 Composite 和 Leaf 类中的操作和行为局部化。
实现
实现方式(一):在 Component 中定义公共接口以保持透明性但损失安全性。
在 Component 中定义 Add 和 Remove 操作需要考虑安全性和透明性。
在类层次结构的根部定义子节点管理接口的方法具有良好的透明性,但是这一方法是以安全性为代价的,因为客户有可能会做一些无意义的事情,例如在 Leaf 中 Add 对象等。
在 Composite 类中定义管理子部件的方法具有良好的安全性,但是这又损失了透明性,因为 Leaf 和 Composite 具有不同的接口。
1 namespace CompositePattern.Implementation1 2 { 3 public abstract class Component 4 { 5 protected List<Component> _children = new List<Component>(); 6 7 public abstract void Operation(); 8 9 public virtual void Add(Component component)10 {11 _children.Add(component);12 }13 14 public virtual void Remove(Component component)15 {16 _children.Remove(component);17 }18 19 public virtual IEnumerable<Component> GetChildren()20 {21 return _children;22 }23 }24 25 public class Leaf : Component26 {27 public override void Operation()28 {29 // do something30 }31 32 public override void Add(Component component)33 {34 throw new InvalidOperationException();35 }36 37 public override void Remove(Component component)38 {39 throw new InvalidOperationException();40 }41 42 public override IEnumerable<Component> GetChildren()43 {44 throw new InvalidOperationException();45 }46 }47 48 public class Composite : Component49 {50 public override void Operation()51 {52 foreach (var child in _children)53 {54 child.Operation();55 }56 // may do something57 }58 }59 60 public class Client61 {62 public void TestCase1()63 {64 Component component1 = new Leaf();65 Component component2 = new Composite();66 67 component2.Add(component1);68 69 component1.Operation();70 component2.Operation();71 }72 }73 }
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