Net设计模式实例之组合模式（Composite Pattern）

一、组合模式简介（Brief Introduction）

组合模式，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。

 

二、解决的问题（What To Solve）

解决整合与部分可以被一致对待问题。

三、组合模式分析（Analysis）

1、组合模式结构

Component类：组合中的对象声明接口，在适当情况下，实现所有类共有接口的行为。声明一个接口用于访问和管理Component的子部件

Leaf类：叶节点对象，叶节点没有子节点。由于叶节点不能增加分支和树叶，所以叶节点的Add和Remove没有实际意义。

有叶节点行为，用来存储叶节点集合

Composite类：实现Componet的相关操作，比如Add和Remove操作。

children:用来存储叶节点集合

2、源代码

1、抽象类Component

public 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 Diaplay(int depth);

}

 

2、叶子节点Leaf 继承于Component

public class Leaf:Component

{

 

    public Leaf(string name)

        :base(name)

    {

       

    }

 

    public override void Add(Component c)

    {

        Console.WriteLine("不能向叶子节点添加子节点");

    }

 

    public override void Remove(Component c)

    {

        Console.WriteLine("叶子节点没有子节点");

    }

 

    public override void Diaplay(int depth)

    {

        Console.WriteLine(new string('-',depth)+name);

    }

}

 

3、组合类Composite继承于Component，拥有枝节点行为

public class Composite : Component

{

 

    List<Component> children;

 

    public Composite(string name)

        :base(name)

    {

        if (children == null)

        {

            children = new List<Component>();

        }

    }

 

    public override void Add(Component c)

    {

        this.children.Add(c);

    }

 

    public override void Remove(Component c)

    {

        this.children.Remove(c);

    }

 

    public override void Diaplay(int depth)

    {

        Console.WriteLine(new String('-',depth)+name);

        foreach (Component component in children)

        {

            component.Diaplay(depth + 2);

        }

    }

}

 

 

4、客户端代码

static void Main(string[] args)

{

    Composite root = new Composite("根节点root");

    root.Add(new Leaf("根上生出的叶子A"));

    root.Add(new Leaf("根上生出的叶子B"));

 

    Composite comp = new Composite("根上生出的分支CompositeX");

    comp.Add(new Leaf("分支CompositeX生出的叶子LeafXA"));

    comp.Add(new Leaf("分支CompositeX生出的叶子LeafXB"));

 

    root.Add(comp);

 

    Composite comp2 = new Composite("分支CompositeX生出的分支CompositeXY");

    comp2.Add(new Leaf("分支CompositeXY生出叶子LeafXYA"));

    comp2.Add(new Leaf("分支CompositeXY生出叶子LeafXYB"));

 

    comp.Add(comp2);

 

    root.Add(new Leaf("根节点生成的叶子LeafC"));

    Leaf leafD = new Leaf("leaf D");

    root.Add(leafD);

    root.Remove(leafD);

    root.Diaplay(1);

    Console.Read();

}

3、程序运行结果

四．案例分析（Example）

1、场景

假设公司组织结构为：

--总结理

----技术部门经理

------开发人员A

------开发人员B

----销售部门经理

总经理直接领导技术部经理和销售部经理，技术部经理直接领导开发人员A和开发人员B。销售部经理暂时没有直接下属员工，随着公司规模增大，销售部门会新增销售员工。计算组织结构的总工资状况。

如下图所示

IComponent接口：此接口包括了Component和Composite的所有属性，公司每个角色都有职称Title和工资待遇Salary，Add方法把员工加入到组织团队中。

Component叶子节点：叶节点没有子节点，Add方法实现没有任何意义。

Composite组合类：此类有一个员工集合_listEmployees,Add方法向此集合中添加员工信息。

GetCost方法获得组织结构中的工资待遇总和

2、代码

1、接口IComponent

1. public interface IComponent   
2.     {   
3.         string Title { get; set; }   
4.         decimal Salary { get; set; }   
5.         void Add(IComponent c);   
6.         void GetCost(ref decimal salary);   
7.     }   

8.    

 

2、叶节点Component 

1. public class Component : IComponent   
2.     {   
3.         public string Title { get; set; }   
4.         public decimal Salary { get; set; }   
5.   
6.         public Component(string Title, decimal Salary)   
7.         {   
8.             this.Title = Title;   
9.             this.Salary = Salary;   
10.         }   
11.   
12.         public void Add(IComponent c)   
13.         {   
14.             Console.WriteLine("Cannot add to the leaf!");   
15.         }   
16.   
17.         public void GetCost(ref decimal salary)   
18.         {   
19.             salary += Salary;   
20.         }   
21.     }   

22.    

 

 

3、组合类Composite 

1.   public class Composite : IComponent   

2.       {   

3.           private List<IComponent> _listEmployees;   

4.     

5.           public string Title { get; set; }   

6.           public decimal Salary { get; set; }   

7.     

8.           public Composite(string Title, decimal Salary)   

9.           {   

10.               this.Title = Title;   

11.               this.Salary = Salary;   

12.               _listEmployees = new List<IComponent>();   

13.           }   

14.     

15.           public void Add(IComponent comp)   

16.           {   

17.               _listEmployees.Add(comp);   

18.           }   

19.     

20.           public void GetCost(ref decimal salary)   

21.           {   

22.               salary += this.Salary;   

23.     

24.               foreach (IComponent component in this._listEmployees)   

25.               {   

26.                   component.GetCost(ref salary);   

27.               }   

28.           }   

29.       }   

 

 

4、客户端代码

1. static void Main(string[] args)   
2.         {   
3.             decimal costCEO = 0.0M;   
4.             decimal costVPD = 0.0M;   
5.   
6.             //Create CEO Node   
7.             IComponent compCEO = new Composite("CEO", 500000);   
8.   
9.             //Create VP-Development and Developer nodes   
10.             IComponent compVPDev = new Composite("VP-Development", 250000);   
11.   
12.             IComponent compDev1 = new Component("Developer1", 75000);   
13.             IComponent compDev2 = new Component("Developer2", 50000);   
14.   
15.             compVPDev.Add(compDev1);   
16.             compVPDev.Add(compDev2);   
17.   
18.             //Create VP-Sales node   
19.             IComponent compVPSales = new Component("VP-Sales", 300000);   
20.   
21.             compCEO.Add(compVPDev);   
22.             compCEO.Add(compVPSales);   
23.   
24.             //Get the cost incurred at the CEO level   
25.             compCEO.GetCost(ref costCEO);   
26.   
27.             Console.WriteLine(String.Format("The Cost incurred at the CEO            level is {0:c} ", costCEO));   
28.   
29.             //Get the cost incurred at the VP-Development level   
30.             compVPDev.GetCost(ref costVPD);   
31.             Console.WriteLine(String.Format("The Cost incurred at the VP-Development level is {0:c} ", costVPD));   
32.         }   

33.    

 

五、总结（Summary）

组合模式，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。解决整合与部分可以被一致对待问题。