组合模式(Composition)
组合模式(Composition)
意图:将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构,使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
应用:组合图形、文件目录、GUI容器等。
模式结构:
心得:
用户(Client)通过抽象类(Component)提供的公用接口统一操作基本对象(Leaf)和组合对象(Composite)。抽象对象应该拥有操作基本对象和组合对象的所有接口,但是基本对象应该屏蔽某些组合对象特有的操作,如添加删除等。组合对象聚合了多个抽象对象,这种一对多的关系和继承关系正好描述了一种树形的组合结构。
举例:
抽象对象看作抽象出来的文件,Leaf看作具体的文件,Composite看作文件夹。那么这个模式描述的是用户通过操纵一个抽象的文件对象,而不用关系这个对象是文件还是文件夹。文件对象是不允许添加子文件操作的,文件夹对象可以包含多个抽象的文件,即可以是文件也可以子文件夹。按照上述设计结构,C++实现如下:
class Component { public: virtual void operation()= 0; virtual void add(Component*)= 0; virtual void remove(Component*)= 0; virtual Component* getChild( int i)= 0; virtual ~Component(){} }; class Composite: public Component { list<Component*> children; public: virtual void operation() { cout<< " 组合对象( "; for(list<Component*>::iterator it=children.begin();it!=children.end();++it) { (*it)->operation(); cout<< " "; } cout<< " ) "; } virtual void add(Component*pc) { children.push_back(pc); } virtual void remove(Component*pc) { children.remove(pc); } virtual Component* getChild( int i) { list<Component*>::iterator it; for(it=children.begin();it!=children.end()&&(i> 0);++it,--i); return *it; } virtual ~Composite() { for(list<Component*>::iterator it=children.begin();it!=children.end();++it) { delete *it; } } }; class Leaf: public Component { public: virtual void operation() { cout<< " 基本对象 "; } virtual void add(Component*pc){} virtual void remove(Component*pc){} virtual Component* getChild( int i){ return NULL;} };
如果要初始化下边结构的文件目录结构并调用操作operation,用户可以这么操作:
Component*pc1= new Composite(); pc1->add( new Leaf()); Component*pc2= new Composite(); pc2->add( new Leaf()); pc1->add(pc2); pc1->operation(); delete pc1;
代码中需要注意的地方是,抽象基类必须重定义虚析构函数,否则通过基类Component指针无法删除派生类Composite对象。
使用组合模式的好处从代码中可以看出来,我们可以对顶层组合对象直接进行调用operation操作,而不需要关心它的内部结构,就像操作Leaf对象一样,增大的代码的灵活性。
参考文章: