C# 设计模式系列教程-组合模式

2019-12-30 12:34:31王振洲
组合模式可以使客户端调用简单,它可以一致使用组合结构或是其中单个对象,简化了客户端代码。  

1. 概述

  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。

2. 解决的问题

  当希望忽略单个对象和组合对象的区别,统一使用组合结构中的所有对象(将这种“统一”性封装起来)。

3. 组合模式中的角色

  3.1 组合部件(Component):它是一个抽象角色,为要组合的对象提供统一的接口。

  3.2 叶子(Leaf):在组合中表示子节点对象,叶子节点不能有子节点。

  3.3 合成部件(Composite):定义有枝节点的行为,用来存储部件,实现在Component接口中的有关操作,如增加(Add)和删除(Remove)。

4. 模式解读

  4.1 组合模式的类图

C#,设计模式,组合模式

  4.2 组合模式的实现代码


  /// <summary>
  /// 一个抽象构件,声明一个接口用于访问和管理Component的子部件
  /// </summary>
  public abstract class Component
  {
    protected string name;

    public Component(string name)
    {
      this.name = name;
    }

    /// <summary>
    /// 增加一个节点
    /// </summary>
    /// <param name="component"></param>
    public abstract void Add(Component component);

    /// <summary>
    /// 移除一个节点
    /// </summary>
    /// <param name="component"></param>
    public abstract void Remove(Component component);

    /// <summary>
    /// 显示层级结构
    /// </summary>
    public abstract void Display(int level);
  }

  /// <summary>
  /// 叶子节点
  /// </summary>
  public class Leaf : Component
  {
    public Leaf(string name)
      : base(name)
    { }

    /// <summary>
    /// 由于叶子节点没有子节点,所以Add和Remove方法对它来说没有意义,但它继承自Component,这样做可以消除叶节点和枝节点对象在抽象层次的区别,它们具备完全一致的接口。
    /// </summary>
    /// <param name="component"></param>
    public override void Add(Component component)
    {
      Console.WriteLine("Can not add a component to a leaf.");
    }

    /// <summary>
    /// 实现它没有意义,只是提供了一个一致的调用接口
    /// </summary>
    /// <param name="component"></param>
    public override void Remove(Component component)
    {
      Console.WriteLine("Can not remove a component to a leaf.");
    }

    public override void Display(int level)
    {
      Console.WriteLine(new string('-',level) + name);
    }
  }

  /// <summary>
  /// 定义有枝节点的行为,用来存储部件,实现在Component接口中对子部件有关的操作
  /// </summary>
  public class Composite : Component
  {
    public Composite(string name)
      : base(name)
    { }

    /// <summary>
    /// 一个子对象集合,用来存储其下属的枝节点和叶节点
    /// </summary>
    private List<Component> children = new List<Component>();

    /// <summary>
    /// 增加子节点
    /// </summary>
    /// <param name="component"></param>
    public override void Add(Component component)
    {
      children.Add(component);
    }

    /// <summary>
    /// 移除子节点
    /// </summary>
    /// <param name="component"></param>
    public override void Remove(Component component)
    {
      children.Remove(component);
    }

    public override void Display(int level)
    {
      Console.WriteLine(new string('-', level) + name);

      // 遍历其子节点并显示
      foreach (Component component in children)
      {
        component.Display(level+2);
      }
    }
  }