C#物件導向設計模式學習筆記(8) – Composite 組合模式(結構型模式)

在某些情況下，客戶代碼過多地依賴於對象容器複雜的內部實現結構，對象容器內部實現結構（而非抽象介面）的變化將引起客戶代碼的頻繁變化，帶來了代碼的維護性、擴充性等弊端。

如何將“客戶代碼與複雜的對象容器結構”解耦？讓對象容器自己來實現自身的複雜結構，從而使得客戶代碼就像處理簡單對象一樣來處理複雜的對象容器？

意圖:

將對象組合成樹形結構以表示“部分-整體”的階層。Composite使得使用者對單個對象和組合對象的使用具有一致性。

 

public interface IBox
{
void Process();
void Add(IBox box);
void Remove(IBox box);
}

public class SingleBox : IBox
{
public void Process()
    {
//1、Do process for myself
    }

public void Add(IBox box)
    {
throw UnsuporttedException();
    }
public void Remove(IBox box)
    {
throw UnsuporttedException();
    }
}

public class ContainerBox : IBox
{
    ArrayList list = null;

public void Add(IBox box)
    {
if (list == null)
        {
            list = new ArrayList();
        }
        list.Add(box);
    }

public void Remove(IBox box)
    {
if (list == null)
        {
throw new Exception();
        }
        list.Remove(box);
    }

public void Process()
    {
if (list != null)
        {
//1、Do process for myself

//2、Do process for the box in the list
            foreach (IBox box in list)
            {
                box.Process();
            }
        }
    }
}

 

//客戶代碼
class App
{
    IBox box = Factory.GetBox();
    box.Process();
}

 

要點：

1、Composite模式採用樹形結構來實現普遍存在的對象容器，從而將“一對多”的關係轉化為“一對一”的關係，使得客戶代碼可以一致地處理對象和對象容器，無需關心處理的是單個的對象，還是組合的對象容器；

2、將“客戶代碼與複雜的對象容器結構”解耦是Composite模式的核心思想，解耦之後，客戶代碼將與純粹的抽象介面——而非對象容器的複內部實現結構——發生依賴關係，從而更能“應對變化”。

3、Composite模式中，是將“Add和Remove等和對象容器相關的方法”定義在“表示抽象對象的Component類”中，還是將其定義在“表示對象容器的Composite類”中，是一個關乎“透明性”和“安全性”的兩難問題，需要仔細權衡。這裡有可能違背物件導向的“單一職責原則”，但是對於這種特殊結構，這又是必須付出的代價。ASP.NET控制項的實現在這方面為我們提供了一個很好的示範。

4、Composite模式在具體實現中，可以讓父物件中的子物件反向追溯；如果父物件有頻繁的遍曆需求，可使用緩衝技巧來改善效率。