C#设计模式08-组合模式

组合模式，又称之为“部分-整体”模式，属于对象结构型模式。在介绍组合模式之前，先来看一张图片。



这是我们操作系统中资源管理器的目录结构，其中有四个文件夹，四个文件。在组合模式中，文件夹就相当于容器构件，因为它可以容纳其他文件或者文件夹。而文件就相当于叶子构件，因为它不能再包含任何文件或者文件夹。我们都知道，文件和文件夹的区别是很大的，不同的文件区别也是很大的。我们在处理这些文件或者文件夹的时候会针对不同的部分进行不同的处理，会很麻烦。而组合模式关注的是，如何统一的处理这些所有的文件或者文件夹。处理的方法就是把它们当成统一的一个对象来处理。

定义：组合多个对象形成树形结构以表示具有部分-整体关系的层次结构。组合模式可以让客户端可以统一的对待单个对象和组合对象。

所以组合模式中包含三种角色：

1.Component（抽象构件）：它是所有叶子构件和容器构件的共同父类，里面声明了叶子构件和容器构件的所有方法。

2.Leaf（叶子构件）：这是叶子构件，对于从父类中继承过来的容器构件的方法，由于它不能实现，可以抛出异常。

3.Composite（容器构件）：这是容器构件，主要处理从父类那里继承过来的容器构件的方法

下面是组合模式的类图：



现在假设我们要开发一个文件管理系统，对文件进行管理和杀毒。由于对文件夹和对文件的处理不一致，所以现在使用组合模式来设计这个系统

首先我们为所有文件和文件夹抽象出一个共同的父类AbstractFile

//抽象构件，它是叶子和容器共同的父类，并且声明了叶子和容器的所有方法
abstract class AbstractFile
{
public abstract void Add(AbstractFile file);//新增文件
public abstract void Delete(AbstractFile file);//删除文件
public abstract AbstractFile GetChildFile(int i);//获取子构件（可以使文件，也可以是文件夹）
public abstract void KillVirue();//对文件进行杀毒
}

然后是继承AbstractFile的文件和文件夹

class Folder:AbstractFile//文件夹
{
private List<AbstractFile> fileList = new List<AbstractFile>();
private string name;
public Folder(string name)
{
this.name = name;
}
public string Name
{
get { return name; }
set { name = value; }
}
public override void Add(AbstractFile file)
{
fileList.Add(file);
}

public override void Delete(AbstractFile file)
{
fileList.Remove(file);
}

public override AbstractFile GetChildFile(int i)
{
return fileList[i] as AbstractFile;
}

public override void KillVirue()
{
Console.WriteLine("对文件夹{0}进行杀毒",name);
foreach (AbstractFile obj in fileList)
{
obj.KillVirue();
}
}
}

class ImageFile:AbstractFile//图片文件
{
private string name;

public string Name
{
get { return name; }
set { name = value; }
}
public ImageFile(string name)
{
this.name = name;
}
public override void Add(AbstractFile file)
{
Console.WriteLine("对不起，不支持该方法");
}
public override void Delete(AbstractFile file)
{
Console.WriteLine("对不起，不支持该方法");
}
public override AbstractFile GetChildFile(int i)
{
Console.WriteLine("对不起，不支持该方法");
return null;
}
public override void KillVirue()
{
//模拟杀毒
Console.WriteLine("已经对{0}进行了杀毒", name);
}
}

class TextFile:AbstractFile//文本文件
{
private string name;

public string Name
{
get { return name; }
set { name = value; }
}
public TextFile(string name)
{
this.name = name;
}
public override void Add(AbstractFile file)
{
Console.WriteLine("对不起，不支持该方法");
}
public override void Delete(AbstractFile file)
{
Console.WriteLine("对不起，不支持该方法");
}
public override AbstractFile GetChildFile(int i)
{
Console.WriteLine("对不起，不支持该方法");
return null;
}
public override void KillVirue()
{
//模拟杀毒
Console.WriteLine("已经对{0}进行了杀毒", name);
}
}

最后是我们的客户端程序代码

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
AbstractFile file1, file2, folder1,file3, folder2, folder3;
folder1 = new Folder("我的视频");
folder2 = new Folder("我的图片");
folder3 = new Folder("我的资料");

file1 = new TextFile("文本1");

file2 = new ImageFile("图像2");
file3 = new TextFile("文本2");
folder1.Add(file1);
folder2.Add(file2);
folder2.Add(file3);
folder2.KillVirue();
Console.ReadLine();
}
}

从客户端代码中可以看出，我们对文件和文件夹进行了不同的操作，来看看运行结果吧



组合模式使用面向对象思想实现树形结构的构建和处理，描述了如何将容器对象和叶子对象递归组合，实现简单高效的统一管理。由于在实际开发中树形结构用的非常多，所以组合模式也是应用特别广泛的一种设计模式。它的缺点是，在对文件或者文件夹进行操作时，无法对文件或文件夹进行精确控制。

本片博文参考了C#设计模式这本书，再次表示感谢。

下一篇文章将介绍装饰模式，敬请期待！