.NET设计模式（11）：组合模式（Composite Pattern）

.NET设计模式（11）：组合模式（Composite Pattern）

组合模式（Composite Pattern）

——.NET设计模式系列之十一

Terrylee，2006年3月

概述

组合模式有时候又叫做部分-整体模式，它使我们树型结构的问题中，模糊了简单元素和复杂元素的概念，客户程序可以向处理简单元素一样来处理复杂元素,从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。

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模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。[GOF 《设计模式》]

结构图

public abstract class Graphics

public class Picture : Graphics

public class Line:Graphics

public class Circle : Graphics

public class Rectangle : Graphics

public abstract class Graphics

public class Picture : Graphics

public class Line : Graphics

public class Circle : Graphics

public class Rectangle : Graphics

public class Line : Graphics

public abstract class Graphics

public class Picture : Graphics

public class Line : Graphics

public class Circle : Graphics

public class Rectangle : Graphics

public class App

public interface IReadableLocator : IEnumerable<KeyValuePair<object, object>>

public abstract class ReadableLocator : IReadableLocator

public interface IReadWriteLocator : IReadableLocator

{

//保存对象到定位器

void Add(object key, object value);

//从定位器中删除一个对象，如果成功返回真，否则返回假

bool Remove(object key);

}
从ReadWirteLocator派生的具体类是Locator类，Locator类必须实现一个定位器的全部功能，现在我们所看到的Locator它已经具有了管理定位器的功能，同时他还应该具有存储的结构，这个结构是通过一个WeakRefDictionary类来实现的，这里就不介绍了。[关于定位器的介绍参考了niwalker的Blog]

效果及实现要点

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“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。

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抽象接口——而非对象容器的复内部实现结构——发生依赖关系，从而更能“应对变化”。

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”，但是对于这种特殊结构，这又是必须付出的代价。ASP.NET控件的实现在这方面为我们提供了一个很好的示范。

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。

适用性

以下情况下适用Composite模式：

1．你想表示对象的部分-整体层次结构

2．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。

总结

组合模式解耦了客户程序与复杂元素内部结构，从而使客户程序可以向处理简单元素一样来处理复杂元素。

参考资料

阎宏，《Java与模式》，电子工业出版社

James W. Cooper，《C#设计模式》，电子工业出版社

Alan Shalloway James R. Trott，《Design Patterns Explained》，中国电力出版社

MSDN WebCast 《C#面向对象设计模式纵横谈(9)：Composite组合模式(结构型模式)》