组合模式(Composite Pattern),又叫部分整体模式,是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象。组合模式依据树形结构来组合对象,用来表示部分以及整体层次。这种类型的设计模式属于结构型模式,它创建了对象组的树形结构。
这种模式创建了一个包含自己对象组的类。该类提供了修改相同对象组的方式。

意图

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。

主要解决

它在我们树型结构的问题中,模糊了简单元素和复杂元素的概念,客户程序可以向处理简单元素一样来处理复杂元素,从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。

何时使用

  1. 您想表示对象的部分-整体层次结构(树形结构)。
  2. 您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。

如何解决

树枝和叶子实现统一接口,树枝内部组合该接口。

关键代码

树枝内部组合该接口,并且含有内部属性 List,里面放 Component。

基本代码

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Composite root = new Composite("root");
            root.Add(new Leaf("Leaf A"));
            root.Add(new Leaf("Leaf B"));

            Composite comp = new Composite("Composite X");
            comp.Add(new Leaf("Leaf XA"));
            comp.Add(new Leaf("Leaf XB"));

            root.Add(comp);

            Composite comp2 = new Composite("Composite XY");
            comp2.Add(new Leaf("Leaf XYA"));
            comp2.Add(new Leaf("Leaf XYB"));

            comp.Add(comp2);

            root.Add(new Leaf("Leaf C"));

            Leaf leaf = new Leaf("Leaf D");
            root.Add(leaf);
            root.Remove(leaf);

            root.Display(1);

            Console.Read();
        }
    }

    abstract class Component
    {
        protected string name;

        public Component(string name)
        {
            this.name = name;
        }

        public abstract void Add(Component c);
        public abstract void Remove(Component c);
        public abstract void Display(int depth);
    }

    class Composite : Component
    {
        private List<Component> children = new List<Component>();

        public Composite(string name)
            : base(name)
        { }

        public override void Add(Component c)
        {
            children.Add(c);
        }

        public override void Remove(Component c)
        {
            children.Remove(c);
        }

        public override void Display(int depth)
        {
            Console.WriteLine(new String('-', depth) + name);

            foreach (Component component in children)
            {
                component.Display(depth + 2);
            }
        }
    }

    class Leaf : Component
    {
        public Leaf(string name)
            : base(name)
        { }

        public override void Add(Component c)
        {
            Console.WriteLine("Cannot add to a leaf");
        }

        public override void Remove(Component c)
        {
            Console.WriteLine("Cannot remove from a leaf");
        }

        public override void Display(int depth)
        {
            Console.WriteLine(new String('-', depth) + name);
        }
    }

示例

总公司分公司及公司各部门的关系

步骤1 创建抽象类

     abstract class Company
    {
        protected string name;

        public Company(string name)
        {
            this.name = name;
        }

        public abstract void Add(Company c);//增加
        public abstract void Remove(Company c);//移除
        public abstract void Display(int depth);//显示
        public abstract void LineOfDuty();//履行职责

    }

步骤2 实现组合类。

    class ConcreteCompany : Company
    {
        private List<Company> children = new List<Company>();

        public ConcreteCompany(string name)
            : base(name)
        { }

        public override void Add(Company c)
        {
            children.Add(c);
        }

        public override void Remove(Company c)
        {
            children.Remove(c);
        }

        public override void Display(int depth)
        {
            Console.WriteLine(new String('-', depth) + name);

            foreach (Company component in children)
            {
                component.Display(depth + 2);
            }
        }

        //履行职责
        public override void LineOfDuty()
        {
            foreach (Company component in children)
            {
                component.LineOfDuty();
            }
        }

    }

步骤3 实现叶子节点类。

    //人力资源部
    class HRDepartment : Company
    {
        public HRDepartment(string name)
            : base(name)
        { }

        public override void Add(Company c)
        {
        }

        public override void Remove(Company c)
        {
        }

        public override void Display(int depth)
        {
            Console.WriteLine(new String('-', depth) + name);
        }


        public override void LineOfDuty()
        {
            Console.WriteLine("{0} 员工招聘培训管理", name);
        }
    }

    //财务部
    class FinanceDepartment : Company
    {
        public FinanceDepartment(string name)
            : base(name)
        { }

        public override void Add(Company c)
        {
        }

        public override void Remove(Company c)
        {
        }

        public override void Display(int depth)
        {
            Console.WriteLine(new String('-', depth) + name);
        }

        public override void LineOfDuty()
        {
            Console.WriteLine("{0} 公司财务收支管理", name);
        }

    }

步骤4 使用组合建树

    static void Main(string[] args)
        {
            ConcreteCompany root = new ConcreteCompany("北京总公司");
            root.Add(new HRDepartment("总公司人力资源部"));
            root.Add(new FinanceDepartment("总公司财务部"));

            ConcreteCompany comp = new ConcreteCompany("上海华东分公司");
            comp.Add(new HRDepartment("华东分公司人力资源部"));
            comp.Add(new FinanceDepartment("华东分公司财务部"));
            root.Add(comp);

            ConcreteCompany comp1 = new ConcreteCompany("南京办事处");
            comp1.Add(new HRDepartment("南京办事处人力资源部"));
            comp1.Add(new FinanceDepartment("南京办事处财务部"));
            comp.Add(comp1);

            ConcreteCompany comp2 = new ConcreteCompany("杭州办事处");
            comp2.Add(new HRDepartment("杭州办事处人力资源部"));
            comp2.Add(new FinanceDepartment("杭州办事处财务部"));
            comp.Add(comp2);


            Console.WriteLine("\n结构图:");

            root.Display(1);

            Console.WriteLine("\n职责:");

            root.LineOfDuty();


            Console.Read();
        }