python-组合模式

Posted 2020-11-10 蔚蓝的蓝

源码地址:https://github.com/weilanhanf/PythonDesignPatterns

说明：

组合模式主要用来处理一类具有“容器特征”的对象——它们即充当对象又可以作为容器包含其他多个对象。组合模式对“容器特征”的对象和单个对象一视同仁。例如在计算机处理算术表达式的时候，算术表达式包括操作数，操作符和另一个操作数。操作数可以是一个数字也可以是另一个表达式。这样7+8和（2+3）+（4*6）都是合法的表达式，计算机先将（2+3）+（4*6）分解为（2+3）和（4*6）在对上述两个操作数进行进一步分解。

组合模式也叫作部分-整体模式，其定义如下：将对象组合成树形结构以表示“部分”和“整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

 

实例：

每一个公司都有自己的组织结构，越是大型的企业，其组织结构就会越复杂。大多数情况下，公司喜欢用“树形”结构来组织复杂的公司人事关系和公司间的结构关系。一般情况下，根结点代表公司的最高行政权利单位，分支节点表示一个个部门，而叶子结点则会用来代表每一个员工。每一个结点的子树，表示该结点代表的部门所管理的单位。假设一个具有HR部门，财务部门和研发部门，同时在全国有分支公司的总公司，其公司结构，可以表示成如下逻辑：

class Company:
    name = \'\'
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def add(self, company):
        pass
    def remove(self, company):
        pass
    def display(self, depth):
        pass
    def listDuty(self):
        pass

class ConcreteCompany(Company):
    childrenCompany = None
    def __init__(self, name):
        Company.__init__(self,name)
        self.childrenCompany = []
    def add(self, company):
        self.childrenCompany.append(company)
    def remove(self, company):
        self.childrenCompany.remove(company)
    def display(self, depth):
        print(\'-\'*depth + self.name)
        for component in self.childrenCompany:
            component.display(depth+1)
    def listDuty(self):
        for component in self.childrenCompany:
            component.listDuty()
class HRDepartment(Company):
    def __init__(self, name):
         Company.__init__(self,name)
    def display(self, depth):
        print(\'-\'*depth + self.name)
    def listDuty(self): #履行职责
        print(\'%s\\t Enrolling & Transfering management.\' % self.name)

class FinanceDepartment(Company):
    def __init__(self, name):
        Company.__init__(self,name)
    def display(self, depth):
        print("-" * depth + self.name)
    def listDuty(self): #履行职责
        print(\'%s\\tFinance Management.\'%self.name)

class RdDepartment(Company):
    def __init__(self,name):
        Company.__init__(self,name)
    def display(self, depth):
        print("-"*depth+self.name)
    def listDuty(self):
        print("%s\\tResearch & Development."% self.name)

"""
在该例中，公司结构抽象仅考虑公司（ConcreteCompany）和部门（Department），
公司有子公司的可能性，公司也有自己的部门，部门是最终的叶子结点。
假设总公司下设东边的分公司一个，东边的分公司下设东北公司和东南公司，显示公司层级，
并罗列这些的公司中各部门的职责，可以构建如下业务场景：
"""

if __name__=="__main__":
    root = ConcreteCompany(\'HeadQuarter\')
    root.add(HRDepartment(\'HQ HR\'))
    root.add(FinanceDepartment(\'HQ Finance\'))
    root.add(RdDepartment("HQ R&D"))

    comp = ConcreteCompany(\'East Branch\')
    comp.add(HRDepartment(\'East.Br HR\'))
    comp.add(FinanceDepartment(\'East.Br Finance\'))
    comp.add(RdDepartment("East.Br R&D"))
    root.add(comp)

    comp1 = ConcreteCompany(\'Northast Branch\')
    comp1.add(HRDepartment(\'Northeast.Br HR\'))
    comp1.add(FinanceDepartment(\'Northeast.Br Finance\'))
    comp1.add(RdDepartment("Northeast.Br R&D"))
    comp.add(comp1)

    comp2 = ConcreteCompany(\'Southeast Branch\')
    comp2.add(HRDepartment(\'Southeast.Br HR\'))
    comp2.add(FinanceDepartment(\'Southeast.Br Finance\'))
    comp2.add(RdDepartment("Southeast.Br R&D"))
    comp.add(comp2)

    root.display(1)

    root.listDuty()

打印结果：

-HeadQuarter
--HQ HR
--HQ Finance
--HQ R&D
--East Branch
---East.Br HR
---East.Br Finance
---East.Br R&D
---Northast Branch
----Northeast.Br HR
----Northeast.Br Finance
----Northeast.Br R&D
---Southeast Branch
----Southeast.Br HR
----Southeast.Br Finance
----Southeast.Br R&D
HQ HR Enrolling & Transfering management.
HQ Finance Finance Management.
HQ R&D Research & Development.
East.Br HR Enrolling & Transfering management.
East.Br Finance Finance Management.
East.Br R&D Research & Development.
Northeast.Br HR Enrolling & Transfering management.
Northeast.Br Finance Finance Management.
Northeast.Br R&D Research & Development.
Southeast.Br HR Enrolling & Transfering management.
Southeast.Br Finance Finance Management.
Southeast.Br R&D Research & Development.

 

优点：

1、节点增加和减少是非常自由和方便的，这也是树形结构的一大特点；
2、所有节点，不管是分支节点还是叶子结点，不管是调用一个结点，还是调用一个结点群，都是非常方便的。

使用场景：

1、希望把对象表示分成部分-整体层次结构时

2、希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一的使用组合结构中的所有对象。

缺点

组合模式在定义树叶和树枝时直接使用了实现类，不符合面向对象接口编程。与依赖倒置原则冲突。