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分类: 架构设计与优化

2015-08-16 20:28:45

原文地址:http://www.cnblogs.com/kid-li/archive/2006/06/02/416038.html

       Composite组合模式主要是应对这样的问题:一类具有“容器特征”的对象——即他们在充当对象的同时,又是其他对象的容器的情况。在编写时我们常常会造成:客户代码过多地依赖于对象容器复杂的内部实现,对象容器内部实现结构(而非抽象接口)的变化将引起客户代码的频繁变化,带来了代码的维护性、扩展性的弊端。

       GoF《设计模式》中说到:将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。Composite模式使得客户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

       Composite组合模式结构如下:



       
说道这,我觉得有一个编程中常见的场景,就是对于树的实现,很符合这个模式。下面我就用这个例子作一下。

       首先,我们先分析对于一棵树所包含的部分,树干、树枝、树叶,其中树干可以看成一个树枝(就是粗了点)。那么我们就应该有两种类实现Leaf(树叶)和Limb(树枝)。对于叶子节点和枝节点的不同在于枝节点有子树,而叶子节点没有子树。为了使单个对象和组合对象的使用具有一致性,我可以将叶子节点想象成没有子树的枝节点。这样我就可以得到一个抽象类,代码如下:

       public abstract class AbstractClass

    {

        public string name;

        public ArrayList list;

        public abstract void Add(AbstractClass item);       //增加一个子节点

        public abstract void Remove(AbstractClass item);    //去掉一个子节点

        public abstract string Print();                     //打印当前节点

    }

       然后,我在对叶子节点和枝节点作不同的实现:

       枝节点:

       public class Limb:AbstractClass

    {

        public Limb()

        {

            list = new ArrayList();

        }

 

        public override void Add(AbstractClass item)

        {

            list.Add(item);

        }

 

        public override void Remove(AbstractClass item)

        {

            if(list.Contains(item))

                list.Remove(item);

        }

        public override string Print()

        {

            Console.Write(name + "\n");

            if(list.Count != 0)

            {

                for(int i = 0;i<list.Count;i++)

                {

                    Console.Write("(Parent is " + name + ")");

                    ((AbstractClass)list[i]).Print();

                }

            }

            return name;

        }

 

    }

    叶子节点:

    public class Leaf:AbstractClass

    {

        public Leaf()

        {

            list = null;

        }

 

        public override void Add(AbstractClass item)

        {

 

        }

        public override void Remove(AbstractClass item)

        {

           

        }

        public override string Print()

        {

            Console.Write(name + ",");

            return this.name;

        }

    }

    对于叶子节点来说,不需要子节点,当然也就不需要添加和删除子节点的方法。

    好,接下来,我们可以在客户程序中组建一棵树,来测试一下:

        static void Main(string[] args)

        {

            AbstractClass Tree = new Limb();

            GetTree(Tree);

            PrintTree(Tree);

            Console.Read();

        }

 

        public static void GetTree(AbstractClass Tree)

        {

            Tree.name = "1";

            AbstractClass leaf2 = new Leaf();

            leaf2.name = "2";

            Tree.Add(leaf2);

            AbstractClass limb3 = new Limb();

            limb3.name = "3";

            Tree.Add(limb3);

            AbstractClass leaf4 = new Leaf();

            leaf4.name = "4";

            limb3.Add(leaf4);

            AbstractClass leaf5 = new Leaf();

            leaf5.name = "5";

            limb3.Add(leaf5);

        }

 

        public static void PrintTree(AbstractClass Tree)

        {

            Tree.Print();

        }

    输出结果如下:

1

(Parent is 1)2,(Parent is 1)3

(Parent is 3)4,(Parent is 3)5,

在组织这个树时,的确能感觉到GoF《设计模式》中的那句话:单个对象和组合对象的使用具有一致性。当然也的确感觉到一点矛盾:对于叶子节点来说,不需要ArrayListAdd()Remove()应该不继承才对,当然如果在代码执行性能可以达到要求的情况下,简化一下编码实现复杂度也是挺好的一件事。

最后在来说说Composite组合模式的几个要点:

       1Composite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的处理对象和对象容器,无需关心处理的是单个对象,还是组合的对象容器。

2、将“客户代码与复杂的对象容器结构”解耦是Composite模式的核心思想,解耦之后,客户代码将与纯粹的对象接口——而非对象容器的复杂内部实现结构——发生依赖关系,从而更能“应对变化”。

3Composite模式中,是将“AddRemove的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,需要仔细权衡结构,这又是必须付出的代价。

4Composite模式在具体实现中,可以让父对象中的字对象反向追溯: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

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