9. Composite组合(结构型模式)
李建忠
海祝成科技 高级培训讲师
对象容器的问题
在面向对象系统中,我们常会遇到一类具有“容器”特征的对象——即它们在充当对象的同时,又是其他对象的容器。
public class SingleBox: IBox
{
public void process() { ……}
}
public class ContainerBox:IBox
{
public void process(){……}
public ArrayList getBoxes(){……}
}
如果我们要对这样的对象容器进行处理:
IBox box=Factory.GetBox();
If (box is ContainerBox)
{
box.process();
ArrayListlist= ((ContrainerBox) box).GetBoxes();
…….. //将面临比较复杂的递归处理
}
else if( box is SingleBox)
{
box.process();
}
动机(Motivation)
上述描述的问题根源在于: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?
意图(Intent)
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。
——《设计模式》GoF
例说Composite应用Codes in VS.NET
结构(Structure)
Composite模式的几个要点
• Composite模式采用树形结构来实现普遍存在的对象容器,从而将“一对多”的关系转化为“一对一”的关系,使得客户代码可以一致地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”解耦是Composite模式的核心思想, 解耦之后, 客户代码将与纯粹的抽象接口——而非对象容器的复内部实现结构——发生依赖关系,从而更能“应对变化”。
• Composite模式中,是将“Add和Remove等和对象容器相关的方法”定义在“表示抽象对象的Component类”中, 还是将其定义在“表示对象容器的Composite类”中,是一个关乎“透明性”和“安全性”的两难问题,需要仔细权衡。这里有可能违背面向对象的“单一职责原则”, 但是对于这种特殊结构,这又是必须付出的代价。ASP.NET控件的实现在这方面为我们提供了一个很好的示范。
• 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。
.NET框架中的Composite应用ASP.NET控件结构分析
推荐资源
•《设计模式:可复用面向对象软件的基础》GoF
•《面向对象分析与设计》Grady Booch
•《敏捷软件开发: 原则、 模式与实践》Robert C. Martin
•《重构: 改善既有代码的设计》Martin Fowler
•《Refactoringto Patterns》Joshua Kerievsky