[设计模式]设计模式课程（十七）组合模式

概述

• 数据结构模式
  
  
  
  • 常常有一些组件在内部具有特定的数据结构，如果让客户程序依赖这些特定的数据结构，将极大地破坏组件的复用
  
  
  • 将这些特定数据模式封装在内部，对外提供统一的接口，来实现与特定数据结构无关的访问
  
  
  • 典型模式：Composite, Iterator, Chain of Resposibility
  
  
  
  


• 属于结构模式（按目的划分）　　


• 动机：软件在某些情况下，客户代码过多地依赖于对象容器复杂的内部实现结构，对象容器内部实现结构（而非抽象接口）的变化将引起客户代码的频繁变化，带来了代码的维护性、扩展性等弊端


• 如何将“客户代码与复杂的对象容器结构”解耦？让对象容器自己来实现自身的复杂结构，从而使得客户代码就像处理简单对象一样来处理复杂的对象容器？


• 定义：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（稳定）


• 采用树形结构来实现普遍存在的对象容器，从而将“一对多”的关系转化成“一对一”的关系，使得客户代码可以一致地（复用）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


• 将“客户代码与复杂的对象容器结构”结构是Composite的核心思想，解耦之后，客户代码将与纯粹的抽象接口——而非对象容器的内部实现结构——发生依赖，从而更能“应对变化”


• 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

示例

• 34-36：多态调用，将内部数据结构封装

1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5
6 using namespace std;
7
8 class Component
9 {
10 public:
11 virtual void process() = 0;
12 virtual ~Component(){}
13 };
14
15 //树节点
16 class Composite : public Component{
17
18 string name;
19 list elements;
20 public:
21 Composite(const string & s) : name(s) {}
22
23 void add(Component* element) {
24 elements.push_back(element);
25 }
26 void remove(Component* element){
27 elements.remove(element);
28 }
29
30 void process(){
31
32 //1. process current node
33
34 //2. process leaf nodes
35 for (auto &e : elements)
36 e->process(); //多态调用
37
38 }
39 };
40
41 //叶子节点
42 class Leaf : public Component{
43 string name;
44 public:
45 Leaf(string s) : name(s) {}
46
47 void process(){
48 //process current node
49 }
50 };
51
52 void Invoke(Component & c){
53 //...
54 c.process();
55 //...
56 }
57
58 int main()
59 {
60
61 Composite root("root");
62 Composite treeNode1("treeNode1");
63 Composite treeNode2("treeNode2");
64 Composite treeNode3("treeNode3");
65 Composite treeNode4("treeNode4");
66 Leaf leat1("left1");
67 Leaf leat2("left2");
68
69 root.add(&treeNode1);
70 treeNode1.add(&treeNode2);
71 treeNode2.add(&leaf1);
72
73 root.add(&treeNode3);
74 treeNode3.add(&treeNode4);
75 treeNode4.add(&leaf2);
76
77 process(root);
78 process(leaf2);
79 process(treeNode3);
80
81 }
View Code

总结