设计模式之Composite(组合)模式
1、出现原因
1、在面向对象系统中,我们常会遇到一类具有“容器”特征的对象——即它们在充当对象的同时,又是其他对象的容器。
如何将“客户代码与复杂的对象容器结构”解耦(将这种组合容器对象设计成树形结构,从而可以对下面所有的容器都可以通过最上层 的根对象 实现 统一 的调用,进而客户端就不在乎 其内部是怎么实现的,耦合 降低了)?让对象容器自己来实现自身的复杂结构,从而使得客户代码就像处理简单对象一样来处理复杂的对象容器?
2、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使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。(通过 树根对象的 执行方法,从而调用 他下面的所有的子节点)
3、结构图
4、代码演示
业务实现:
/// <summary>
/// 抽象的统一 入口
/// </summary>
public abstract class AbsCompany
{
protected string Name { set; get; } public AbsCompany(string str)
{
this.Name = str;
} public abstract void Add(AbsCompany item); public abstract void Remove(AbsCompany item); public abstract void Show(); public abstract void DoDuty(); //增加子节点的 方式可以 设置 父节点属性
public AbsCompany Father { set; get; } } /// <summary>
/// 叶子节点1
/// </summary>
public class HRPart : AbsCompany
{
public HRPart(string name)
: base(name)
{
}
//叶子节点不能实现 增删节点操作
public override void Add(AbsCompany item)
{
throw new InvalidOperationException("叶子节点不允许操作");
} public override void Remove(AbsCompany item)
{
throw new InvalidOperationException("叶子节点不允许操作");
} public override void Show()
{
Console.WriteLine("人力资源部:"+base.Name);
} public override void DoDuty()
{
Console.WriteLine(base.Name+":致力于招募人才");
}
} /// <summary>
/// 叶子节点2
/// </summary>
public class MoneyPart : AbsCompany
{
public MoneyPart(string name)
: base(name)
{
} //叶子节点不能实现 增删节点的操作
public override void Add(AbsCompany item)
{
throw new InvalidOperationException("叶子节点不允许操作");
} public override void Remove(AbsCompany item)
{
throw new InvalidOperationException("叶子节点不允许操作");
} public override void Show()
{
Console.WriteLine("财务部分:"+base.Name);
} public override void DoDuty()
{
Console.WriteLine(base.Name+":致力于管理好公司的财务");
}
} /// <summary>
/// 树形节点(Composite)
/// </summary>
public class Company : AbsCompany
{
public Company(string name)
: base(name)
{
} //对应 上级节点是 聚合关系
private List<AbsCompany> items = new List<AbsCompany>(); public override void Add(AbsCompany item)
{
items.Add(item); //父节点方式:增加子节点
item.Father = this;
} public override void Remove(AbsCompany item)
{
items.Remove(item); //父节点 方式 :删除子节点:
item.Father = null;//此节点没有父节点了,因此它的父节点下面就没有这个子节点了
}
/// <summary>
/// 实现了加载 次节点下面的所有节点:递归
/// (**)调用的顺序:当 调用到一个子节点,会将他的下面 子节点全都调用完成之后,才调用他的兄弟节点
/// </summary>
/// <param name="item"></param>
public override void Show()
{
//先显示自己
Console.WriteLine("公司名称:"+base.Name); //显示下面所有的子节点的 名称
foreach (var item in items)
{
item.Show();
} //注意:要是使用 父节点的方式 实现树形组合:这个时候递归遍历下面所有的子节点的方式就不能执行了
} public override void DoDuty()
{
//先执行自己的职责
Console.WriteLine(base.Name+":致力于管理好整个公司"); //在执行 他的节点下面的所有的节点的 所有的职责
foreach (var item in items)
{
item.DoDuty();
} }
}
Composite模式
客户端调用代码:
//都是通过AbsCompany,后面创建的过程 可以通过 反射进行创建。所以客户 就可以直接 通过树形节点的 最顶层节点 就行创建下面一系列的节点,不用关心具体的实现 (耦合 大大降低)
AbsCompany HeadCompany = new Company("阿里巴巴");
AbsCompany hr1 = new HRPart("总公司人力资源部");
AbsCompany money1 = new MoneyPart("总公司财务部");
AbsCompany company1 = new Company("上海分公司");
AbsCompany company2 = new Company("北京办事处");
AbsCompany hr2 = new HRPart("上海分公司人力资源部");
AbsCompany money2 = new MoneyPart("上海分公司财务部");
AbsCompany hr3 = new HRPart("北京人力资源部");
AbsCompany money3 = new MoneyPart("北京财务部门");
AbsCompany company3 = new Company("深圳办事处");
AbsCompany hr4 = new HRPart("深圳人力资源部");
AbsCompany money4 = new MoneyPart("深圳财务部");
HeadCompany.Add(company1);
HeadCompany.Add(hr1);
HeadCompany.Add(money1);
company1.Add(hr2);
company1.Add(money2);
company1.Add(company2);
company1.Add(company3);
company2.Add(hr3);
company2.Add(money3);
company3.Add(hr4);
company3.Add(money4);
HeadCompany.Show();
HeadCompany.DoDuty();
客户端调用代码
每个对象的创建可以通过反射的方式进行创建
5、实现Composite模式两种方式
透明方式和安全模式
7、适用性
两个或者多个类有相似的形式,或者共同代表某个完整的概念,(所有的类都有几乎相同的成员,并且叶子节点可以含有多个)外界的用户也希望他们合而为一(通过一个抽象的基类和接口 就可以 指向所有的类,用户不用关心具体的实现),就可以把这几个类“组合”起来,成为一个新的类,用户只需要调用这个新的类就可以了。
8、总结
1、Composite模式采用树形结构来实现普遍存在的对象容器,从而将“一对多”的关系转化为“一对一”的关系,使得客户代码可以一致地处理对象和对象容器,无需关心处理的是单个的对象,还是组合的对象容器。(因为这些对象都有几乎相同的结构,所以可以通过抽象基类或接口 进行 调用)
2、将“客户代码与复杂的对象容器结构”解耦(因为所有的类含有 几乎相同的 结构,所以可以通过抽象基类或 接口进行调用,所以用户 只需直接 调用,不许关心 其内部是怎么实现的,耦合大大降低)是Composite模式的核心思想,解耦之后,客户代码将与纯粹的抽象接口——而非对象容器的内部实现结构——发生依赖关系,从而更能“应对变化”。(客户端和抽象接口发生依赖关系)
3、Composite模式中,是将“Add和Remove等和对象容器相关的方法”定义在“表示抽象对象的Component类”中,还是将其定义在“表示对象容器的Composite类”中,是一个关乎“透明性”和“安全性”的两难问题,需要仔细权衡。这里有可能违背面向对象的“单一职责原则”(基于透明性:则违背;基于安全性:则遵守),但是对于这种特殊结构,这又是必须付出的代价。
4、Composite模式在具体实现中,可以让父对象中的子对象反向追溯;如果父对象有频繁的遍历需求,可使用缓存技巧来改善效率。
5、Composite模式一般都 和 Builder 模式组合起来使用(Builder模式:http://www.cnblogs.com/xiaoxiaogogo/p/3572618.html),每个对象的创建通过Builder模式进行创建(将表示和创建隔离,达到解耦的目的)
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