2023-03-23
设计模式
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引言
抽象组件
叶子组件
组合组件
总结

引言

组合模式是一种结构型设计模式,它允许你将对象组合成树形结构来表示“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,因为它们都具有相同的接口。

组合模式由三个要素组成:

  1. 抽象组件(Component):它定义了叶子节点和组合节点的公共接口,可以为叶子节点和组合节点提供默认实现。

  2. 叶子组件(Leaf):它表示组合的叶子节点,没有子节点。

  3. 组合组件(Composite):它表示组合的内部节点,可以包含叶子节点或其他组合节点。

抽象组件

csharp
// 抽象组件类 abstract class Component { protected string name; public Component(string name) { this.name = name; } public abstract void Add(Component c); public abstract void Remove(Component c); public abstract void Display(int depth); }

叶子组件

csharp
// 叶子节点类 class Leaf : Component { public Leaf(string name) : base(name) { } public override void Add(Component c) { Console.WriteLine("Cannot add to a leaf"); } public override void Remove(Component c) { Console.WriteLine("Cannot remove from a leaf"); } public override void Display(int depth) { Console.WriteLine(new String('-', depth) + name); } }

组合组件

csharp
// 组合节点类 class Composite : Component { private List<Component> children = new List<Component>(); public Composite(string name) : base(name) { } public override void Add(Component c) { children.Add(c); } public override void Remove(Component c) { children.Remove(c); } public override void Display(int depth) { Console.WriteLine(new String('-', depth) + name); foreach (Component component in children) { component.Display(depth + 1); } } }

在上面的示例中,Component是抽象组件类,包含了组合模式中共有的方法。Leaf是叶子节点类,表示树状结构中的叶子节点,而Composite是组合节点类,表示树状结构中的组合节点。

可以这样调用:

csharp
Composite root = new Composite("root"); root.Add(new Leaf("leaf A")); root.Add(new Leaf("leaf B")); Composite composite = new Composite("composite X"); composite.Add(new Leaf("leaf XA")); composite.Add(new Leaf("leaf XB")); root.Add(composite); root.Add(new Leaf("leaf C")); root.Display(0);

客户端代码创建了一个根节点root,并向它添加了三个子节点:两个叶子节点和一个组合节点composite。组合节点composite又包含了两个叶子节点。最后,客户端代码调用根节点的Display方法,打印出整个树状结构。

输出结果如下:

csharp
root -leaf A -leaf B -composite X --leaf XA --leaf XB -leaf C

总结

组合模式的关键是定义了一个抽象组件类,它既可以代表叶子,又可以代表容器,而客户端针对该抽象组件类进行编程,无须知道它到底表示的是叶子还是容器,可以对其进行统一处理。同时容器对象与抽象组件类之间还建立一个聚合关联关系,在容器对象中既可以包含叶子,也可以包含容器,以此实现递归组合,形成一个树形结构。

本文作者:Peter.Pan

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