【C#设计模式-组合模式】

怼烎@ 2022-08-21 12:55 98阅读 0赞

一.概述：组合模式，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。

二.组合模式经典案例：系统目录结构，网站导航结构等

结构：

![20160512125002926][]

1.Component 是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默认行为。声明一个接口用于访问和管理Component子部件。  
2.Leaf 在组合中表示叶子结点对象，叶子结点没有子结点。  
3.Composite 定义有枝节点行为，用来存储子部件，在Component接口中实现与子部件有关操作，如增加(add)和删除(remove)等。

三.实现代码：通过生活中画图形的案例，复杂图形的画法来自但个图形的组合。

/// <summary>
        /// 图形抽象类
        /// </summary>
        public abstract class Graphics
        {
            public string Name { get; set; }
            public Graphics(string Name)
            {
                this.Name = Name;
            }
            public abstract void Draw();
            public abstract void Add(Graphics g);
            public abstract void Remove(Graphics g);
        }

/// <summary>
        /// 单一图形线段
        /// </summary>
        public class Line:Graphics
        {
            public Line(string Name):base(Name){ }
            
            public override void Draw()
            {
                Console.WriteLine("画" + this.Name);
            }
            public override void Add(Graphics g)
            {
                throw new Exception("不能向单图形Line中添加其他的图像");
            }
            public override void Remove(Graphics g)
            {
                throw new Exception("不能向单图形Line中移除其他图像");
            }
        }

/// <summary>
        /// 单一图形圆
        /// </summary>
        public class Circle:Graphics
        {
            public Circle(string Name) : base(Name) { }
            public override void Draw()
            {
                Console.WriteLine("画"+this.Name);
            }
            public override void Add(Graphics g)
            {
                throw new Exception("不能向单一图形圆中添加其他的图像");
            }
            public override void Remove(Graphics g)
            {
                throw new Exception("不能向单一图形圆中移除其他的图像");
            }
        }

/// <summary>
        /// 复杂图形，由简单图形组合而成
        /// </summary>
        public class ComplexGraphics:Graphics
        {
            public List<Graphics> complexgraphics = new List<Graphics>();
            public ComplexGraphics(string name) : base(name) { }
            public override void Draw()
            {
                foreach (Graphics item in complexgraphics)
                {
                    item.Draw();
                }
            }
            public override void Add(Graphics g)
            {
                complexgraphics.Add(g);   
            }
            public override void Remove(Graphics g)
            {
                complexgraphics.Remove(g);
            }
        }

/// <summary>
        /// C#设计模式组合模式-透明式的组合模式
        /// </summary>
        class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                ComplexGraphics g = new ComplexGraphics("两条线段组成的复杂图形");
                Console.WriteLine("画复杂图形");
                g.Add(new Line("线段一"));
                Line l = new Line("线段二");
                g.Add(l);
                g.Draw();
                Console.WriteLine("移除线段二");
                g.Remove(l);
                g.Draw();
            }
        }

![20160503113620408][]  
  
上面的方式使用的是透明组合描述，复杂图形和简单图形都继承自Graphish抽象类，实现了里面的方法，而简单图形是不需要Add和Remove方法的，使用透明组合模式，只能够是直接通过抛出一个异常的方式来解决这样的问题的，其实可以使用安全式的组合模式来避免上诉问题，Graphish只抽象画的方法，后面的简单图形继承，实现画的方法，而复杂图形继承后，实现画的方方，同时新增Add和Remove方法，这样简单图形中就不用采取抛出异常的方式解决问题。修改后关系图如下：

![20160503114427309][]

涉及角色：  
1.Component 是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默认行为。声明一个接口用于访问和管理Component子部件。  
2.Leaf 在组合中表示叶子结点对象，叶子结点没有子结点。  
3.Composite 定义有枝节点行为，用来存储子部件，在Component接口中实现与子部件有关操作，如增加(add)和删除(remove)等。

适用性  
1．想表示对象的部分-整体层次结构  
2．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。

[20160512125002926]: /images/20220724/75bd283099164d028802fd3e5cb6cc74.png
[20160503113620408]: /images/20220724/4f0fce0a484c4c7ea1dad1ab02b852f4.png
[20160503114427309]: /images/20220724/e9ad9e46e58f42d4bd6dfb83a8a6304c.png