设计模式-08.COMPOSITE（组合）— 对象结构型模式

1 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。

2 别名

无

3 动机

在绘图编辑器和图形捕捉系统这样的图形应用程序中，用户可以使用简单的组件创建复杂的图表。用户可以组合多个简单组件以形成一些较大的组件，这些组件又可以组合成更大的组件。一个简单的实现方法是为 Text 和 Line 这样的图元定义一些类，另外定义一些类作为这些图元的容器类（Container）。问题：使用这些类的代码必须区别对待图元对象与容器对象，而实际上大多数情况下用户认为它们是一样的。

4 适用性

你想表示对象的部分 -整体层次结构。
你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。

5 结构

6 参与者

Component(Graphic)
- 为组合中的对象声明接口。
- 在适当的情况下，实现所有类共有接口的缺省行为。
- 声明一个接口用于访问和管理 Component 的子组件。
- (可选)在递归结构中定义一个接口，用于访问一个父部件，并在合适的情况下实现它。
Leaf(Rectangle、Line、Text 等)
- 在组合中表示叶节点对象，叶节点没有子节点。
- 在组合中定义图元对象的行为。
Composite(Picture)
- 定义有子部件的那些部件的行为。
- 存储子部件。
- 在 Component 接口中实现与子部件有关的操作。
Client
- 通过 Component 接口操纵组合部件的对象。

7 协作

用户使用 Component 类接口与组合结构中的对象进行交互。如果接收者是一个叶节点 ,则直接处理请求。如果接收者是 Composite , 它通常将请求发送给它的子部件，在转发请求之前与/或之后可能执行一些辅助操作。

8 效果

定义了包含基本对象和组合对象的类层次结构
简化客户代码
使得更容易增加新类型的组件
使你的设计变得更加一般化
子部件排序

9 实现

显式的父部件引用
共享组件
最大化 Component 接口
声明管理子部件的操作（透明性 or 安全性）
Component 是否应该实现一个 Component 列表
应该由谁删除 Component
存贮组件最好用哪一种数据结构（列表、树、数组和 hash 表，效率）

10 代码示例

Component

class Component
{
    public abstract void Operation();

    public virtual void Add(Component component)
    {
        //默认实现，Leaf不需要复写，Composite需要复写
    }

    public virtual void Remove(Component component)
    {
        //默认实现，Leaf不需要复写，Composite需要复写
    }

    public virtual Component GetChild(int index)
    {
        //默认实现，Leaf不需要复写，Composite需要复写
    }
}

Leaf(Rectangle、Line、Text 等)

class Leaf:Component
{
    public override void Operation()
    {
        Console.WriteLine("Leaf");
    }
}

Composite(Picture)

class Composite:Component
{
    private List<Component> children=new List<Component>();

    public override void Operation()
    {
        foreach(var component in children)
        {
            component.Operation();
        }
    }

    public new void Add(Component component)
    {
        children.Add(component);
    }

    public new void Remove(Component component)
    {
       children.Add(component);
    }

    public new Component GetChild(int index)
    {
        return children[index];
    }
}

Client

class Client
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        Component leaf=new Leaf();
        leaf.Operation();

        Component composite=new Composite();
        composite.Add(leaf);
        composite.Operation();
    } 
}

11 已知应用

MVC 中的 View。

12 相关模式

通常部件 - 父部件连接用于 Responsibility of Chain 模式。
Decorator 模式经常与 Composite 模式一起使用。当装饰和组合一起使用时，它们通常有一个公共的父类。因此装饰必须支持具有 Add、Remove 和 GetChild 操作的 Component。
Flyweight 让你共享组件，但不再能引用他们的父部件。
Itertor 可用来遍历 Composite。
Visitor 将本来应该分布在 Composite 和 Leaf 类中的操作和行为局部化。