[设计模式] 设计模式课程（十七）--组合模式

Posted 2020-12-08 cxc1357

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 <iostream>
 2 #include <list>
 3 #include <string>
 4 #include <algorithm>
 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<Component*> 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