C#设计模式(12)——组合模式
1.组合模式
在软件开发中我们经常会遇到处理部分与整体的情况,如我们经常见到的树形菜单,一个菜单项的子节点可以指向具体的内容,也可以是子菜单。类似的情况还有文件夹,文件夹的下级可以是文件夹也可以是文件。举一个例子:一个公司的组织架构是这样的,首先是总公司,总公司下边有直属员工和各个部门,各个部门下边有本部门的子部门和员工。我们去怎么去获取这个公司的组织架构呢(就是有层次地遍历出公司的部门名和员工名)?
组合模式可以很好地解决这类问题,组合模式通过让树形结构的叶子节点和树枝节点使用同样的接口,结合递归的思想来处理部分与整体关系,这种方式模糊了简单对象(叶子)和对象组(树枝)间的概念,让我们可以像处理单个对象一样去处理对象组。
树叶和树枝都要使用相同的接口,所以先创建一个抽象类,其内部定义了树枝和树叶的公共接口:
/// <summary>
/// 抽象部件 定义了树枝和树叶的公共属性和接口
/// </summary>
public abstract class Component
{
public string name;
public Component(string name)
{
this.name = name;
}
//添加子节点
public abstract void Add(Component c);
//删除子节点
public abstract void Remove(Component c);
//展示方法,dept为节点深度
public abstract void Display(int dept);
}
员工类,相当于树叶,没有下一级:
//具体员工,树形结构的Leaf
public class Employee : Component
{
public Employee(string name):base(name)
{
this.name = name;
}
//Leaf不能添加/删除子节点所以空实现
public override void Add(Component c)
{
}
public override void Remove(Component c)
{ }
public override void Display(int dept)
{
Console.WriteLine(new string('-', dept)+name);
}
}
部门类,相当于树枝,下边的节点可有有子部门,也可以有员工:
/// <summary>
/// 部门类,相当于树枝
/// </summary>
public class Depart : Component
{
public Depart(string name) : base(name)
{
this.name = name;
}
//添加子节点
public List<Component> children=new List<Component>();
public override void Add(Component c)
{
children.Add(c);
}
//删除子节点
public override void Remove(Component c)
{
children.Remove(c);
}
//展示自己和和内部的所有子节点,这里是组合模式的核心
public override void Display(int dept)
{
Console.WriteLine(new string('-',dept)+name);
foreach (var item in children)
{
//这里用到了递归的思想
item.Display(dept + );
}
}
}
客户端调用:
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Component DepartA = new Depart("A总公司");
Component DepartAX = new Depart("AX部门");
Component DepartAY = new Depart("AY部门");
Component DepartAX1 = new Depart("AX1子部门");
Component DepartAX2 = new Depart("AX2子部门");
Component Ae1 = new Employee("公司直属员工1");
Component AXe1= new Employee("AX部门员工1");
Component AX1e1= new Employee("AX1部门员工1");
Component AX1e2= new Employee("AX1部门员工2");
Component AYe1= new Employee("AY部门员工1");
Component AYe2= new Employee("AY部门员工2");
DepartA.Add(Ae1);
DepartA.Add(DepartAX);
DepartA.Add(DepartAY);
DepartAX.Add(AXe1);
DepartAX.Add(DepartAX1);
DepartAX.Add(DepartAX2);
DepartAX1.Add(AX1e1);
DepartAX1.Add(AX1e2);
DepartAY.Add(AYe1);
DepartAY.Add(AYe2);
//遍历总公司
DepartA.Display();
Console.ReadKey();
}
}
运行结果如下:
上边的例子中部门类中包含了一个List children,这个List内部装的是该部门的子节点,这些子节点可以是子部门也可以是员工,在部门类的Display方法中通过foreach来遍历每一个子节点,如果子节点是员工则直接调用员工类中的Display方法打印出名字;如果子节点是子部门,调用部门类的Display遍历子部门的下级节点,直到下级节点只有员工或者没有下级节点为止。这里用到了递归的思想。
2.小结
上边例子的类图
组合模式的使用场景:当我们处理部分-整体的层次结构时,希望使用统一的接口来处理部分和整体时使用。
组合模式的优点:在树形结构的处理中模糊了对象和对象组的概念,使用对象和对象组采用了统一的接口,让我们可以像处理简单对象一样处理对象组。
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