关于c++:组合Composite模式-in-C

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组合模式，将对象组合成树形构造以示意“局部 - 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应用具备一致性。ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ ——Erich Gamma et. al.

组合（Composite）模式，又叫作 局部 - 整体 模式，它是一种将对象组合成树状的层次结构的模式，用来示意“局部 - 整体”的关系，使用户对单个对象和组合对象具备统一的拜访性。

■ Component：形象的组件对象，为组合中的对象申明接口，让客户端能够通过这个接口来拜访和治理整个对象构造，能够在外面为定义的性能提供缺省的实现。
■ Leaf：叶子节点对象，定义和实现叶子对象的行为，不再蕴含其余的子节点对象。
■ Composite：组合对象，通常会存储子组件，定义蕴含子组件的那些组件的行为，并实现在组件接口中定义的与子组件无关的操作。
■ Client：客户端，通过组件接口来操作组合构造外面的组件对象。

Component定义

struct Component {virtual ~Component(){}

  ABSTRACT(void process());

  virtual void add(Component*) {return;}

  virtual void remove(Component*) {return;}
};

留神，下面 ABSTRACT 是一个 C ++ 封装宏，示意定义的办法是纯虚函数，亦即接口，原型如下：

#define ABSTRACT(...) virtual __VA_ARGS__ = 0

因为叶子对象没有 add 和remove办法的，这里在抽象类提供了一份默认实现。

叶子对象 Leaf 定义

struct Leaf : Component {OVERRIDE(void process()) {/* do process self */}
};

其中，下面 OVERRIDE 也是一个 C ++ 封装宏，示意实现或者覆写父类的接口（或办法），原型如下：

#define OVERRIDE(...) virtual __VA_ARGS__ override

组合对象 Composite 定义

using Components = std::list<Component*>;
struct Composite : Component {explicit  Composite(const std::string& name) : name_{name} {}

  OVERRIDE(void process()) {
    /* do process self */

    /* process child */
    for (auto& c : components_) {c->process();
    }
  }

  OVERRIDE(void add(Component* component)) {components_.push_back(component)
  }

  OVERRIDE(void remove(Component* component)) {components_.remove(component)
  }

private:
  std::string name_;
  Components components_;
};

用户应用

这里假如用户须要设计一个治理 商品类别树的场景，如下

- 商品
  - 服装
    - 男装
    - 女装
  - 书籍
    - 中文书籍
    - 外文书籍

应用组合模式，如下

void process(Component& component) {component.process();
}

int main() {Composite root("商品");
  Composite dress("服装");
  Composite book("书籍");

  Leaf man_dress("男装");
  Leaf women_dress("女装");
  Leaf book_zh("中文书籍");
  Leaf book_foreign("外文书籍");

  root.add(&dress);
  dress.add(&man_dress);
  dress.add(&women_dress);

  root.add(&book);
  book.add(&book_zh);
  book.add(&book_foreign);
  
  process(root);
}

长处

1. 定义了蕴含根本对象和组合对象的类层次结构，根本对象能够被组合成简单的组合对象，而组合对象又能够组合成更简单的组合对象，能够一直地递归组合上来，从而形成一个对立的组合对象的类层次结构。
2. 组合模式使得客户端代码能够统一地解决单个对象和组合对象，毋庸关怀本人解决的是单个对象，还是组合对象，这简化了客户端代码；
3. 更容易在组合体内退出新的对象，客户端不会因为退出了新的对象而更改源代码，满足“开闭准则”；