1. 概述
将对象组合成树形结构以表示“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。
2. 解决的问题
当希望忽略单个对象和组合对象的区别，统一使用组合结构中的所有对象（将这种“统一”性封装起来）。
3. 组合模式中的角色
3.1 组合部件（Component）：它是一个抽象角色，为要组合的对象提供统一的接口。
3.2 叶子（Leaf）：在组合中表示子节点对象，叶子节点不能有子节点。
3.3 合成部件（Composite）：定义有枝节点的行为，用来存储部件，实现在Component接口中的有关操作，如增加（Add）和删除（Remove）。
4. 模式解读
4.1 组合模式的类图
4.2 组合模式的实现代码
/// <summary> /// 一个抽象构件，声明一个接口用于访问和管理Component的子部件 /// </summary> public abstract class Component { protected string name; public Component(string name) { this.name = name; } /// <summary> /// 增加一个节点 /// </summary> /// <param name="component"></param> public abstract void Add(Component component); /// <summary> /// 移除一个节点 /// </summary> /// <param name="component"></param> public abstract void Remove(Component component); /// <summary> /// 显示层级结构 /// </summary> public abstract void Display(int level); } /// <summary> /// 叶子节点 /// </summary> public class Leaf : Component { public Leaf(string name) : base(name) { } /// <summary> /// 由于叶子节点没有子节点，所以Add和Remove方法对它来说没有意义，但它继承自Component，这样做可以消除叶节点和枝节点对象在抽象层次的区别，它们具备完全一致的接口。 /// </summary> /// <param name="component"></param> public override void Add(Component component) { Console.WriteLine("Can not add a component to a leaf."); } /// <summary> /// 实现它没有意义，只是提供了一个一致的调用接口 /// </summary> /// <param name="component"></param> public override void Remove(Component component) { Console.WriteLine("Can not remove a component to a leaf."); } public override void Display(int level) { Console.WriteLine(new string('-',level) + name); } } /// <summary> /// 定义有枝节点的行为，用来存储部件，实现在Component接口中对子部件有关的操作 /// </summary> public class Composite : Component { public Composite(string name) : base(name) { } /// <summary> /// 一个子对象集合，用来存储其下属的枝节点和叶节点 /// </summary> private List<Component> children = new List<Component>(); /// <summary> /// 增加子节点 /// </summary> /// <param name="component"></param> public override void Add(Component component) { children.Add(component); } /// <summary> /// 移除子节点 /// </summary> /// <param name="component"></param> public override void Remove(Component component) { children.Remove(component); } public override void Display(int level) { Console.WriteLine(new string('-', level) + name); // 遍历其子节点并显示 foreach (Component component in children) { component.Display(level+2); } } }
4.3 客户端代码
class Program { static void Main(string[] args) { // 生成树根，并为其增加两个叶子节点 Component root = new Composite("Root"); root.Add(new Leaf("Leaf A in Root")); root.Add(new Leaf("Leaf B in Root")); // 为根增加两个枝节点 Component branchX = new Composite("Branch X in Root"); Component branchY = new Composite("Branch Y in Root"); root.Add(branchX); root.Add(branchY); // 为BranchX增加页节点 branchX.Add(new Leaf("Leaf A in Branch X")); // 为BranchX增加枝节点 Component branchZ = new Composite("Branch Z in Branch X"); branchX.Add(branchZ); // 为BranchY增加叶节点 branchY.Add(new Leaf("Leaf in Branch Y")); // 为BranchZ增加叶节点 branchZ.Add(new Leaf("Leaf in Branch Z")); // 显示树 root.Display(1); Console.Read(); } }
运行结果
5. 透明方式与安全方式
5.1 透明方式：在Component中声明所有来管理子对象的方法，其中包括Add，Remove等。这样实现Component接口的所有子类都具备了Add和Remove方法。这样做的好处是叶节点和枝节点对于外界没有区别，它们具备完全一致的接口。
5.2 安全方式：在Component中不去声明Add和Remove方法，那么子类的Leaf就不需要实现它，而是在Composit声明所有用来管理子类对象的方法。
5.3 两种方式有缺点：对于透明方式，客户端对叶节点和枝节点是一致的，但叶节点并不具备Add和Remove的功能，因而对它们的实现是没有意义的；对于安全方式，叶节点无需在实现Add与Remove这样的方法，但是对于客户端来说，必须对叶节点和枝节点进行判定，为客户端的使用带来不便。
6. 模式总结
6.1 优点
6.1.1 使客户端调用简单，它可以一致使用组合结构或是其中单个对象，简化了客户端代码。
6.1.2 容易在组合体内增加对象部件。客户端不必因加入了新的部件而更改代码。有利于功能的扩展。
6.2 缺点
6.2.1 需要抉择使用透明方式还是安全方式。
6.2.2 透明方式违背了面向对象的单一职责原则；安全方式增加了客户需要端判定的负担。
6.3 适用场景
6.3.1 当想表达对象的部分-整体的层次结构时
6.3.3 希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象时。
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