設計模式之 composite

常見設計模式的解析和實現(C++)之八-Composite模式

作用:
將對象組合成樹形結構以表示“部分-整體”的層次結構。Composite使得用戶對單個對象和組合對象的使用具有一致性。

UML結構圖:


抽象基類:
1)Component:爲組合中的對象聲明接口,聲明瞭類共有接口的缺省行爲(如這裏的Add,Remove,GetChild函數),聲明一個接口函數可以訪問Component的子組件.

接口函數:
1)Component::Operatation:定義了各個組件共有的行爲接口,由各個組件的具體實現.
2)Component::Add添加一個子組件
3)Component::Remove::刪除一個子組件.
4)Component::GetChild:獲得子組件的指針.

解析:
Component模式是爲解決組件之間的遞歸組合提供瞭解決的辦法,它主要分爲兩個派生類,其中的Leaf是葉子結點,也就是不含有子組件的結點,而Composite是含有子組件的類.舉一個例子來說明這個模式,在UI的設計中,最基本的控件是諸如Button,Edit這樣的控件,相當於是這裏的Leaf組件,而比較複雜的控件比如List則可也看做是由這些基本的組件組合起來的控件,相當於這裏的Composite,它們之間有一些行爲含義是相同的,比如在控件上作一個點擊,移動操作等等的,這些都可以定義爲抽象基類中的接口虛函數,由各個派生類去實現之,這些都會有的行爲就是這裏的Operation函數,而添加,刪除等進行組件組合的操作只有非葉子結點纔可能有,所以虛擬基類中只是提供接口而且默認的實現是什麼都不做.

實現:
1)Composite.h
/********************************************************************
    created:    2006/07/20
    filename:     Composite.h
    author:        李創
                
http://www.cppblog.com/converse/

    purpose:    Composite模式的演示代碼
********************************************************************
*/


#ifndef COMPOSITE_H
#define COMPOSITE_H

#include 
<list>

// 組合中的抽象基類
class Component
{
public:
    Component()
{}
    
virtual ~Component(){}

    
// 純虛函數,只提供接口,沒有默認的實現
    virtual void Operation() = 0;

    
// 虛函數,提供接口,有默認的實現就是什麼都不做
    virtual void Add(Component* pChild);
    
virtual void Remove(Component* pChild);
    
virtual Component* GetChild(int nIndex);
}
;

// 派生自Component,是其中的葉子組件的基類
class Leaf
    : 
public Component
{
public:
    Leaf()
{}
    
virtual ~Leaf(){}

    
virtual void Operation();
}
;

// 派生自Component,是其中的含有子件的組件的基類
class Composite
    : 
public Component
{
public:
    Composite()
{}
    
virtual ~Composite();

    
virtual void Operation();

    
virtual void Add(Component* pChild);
    
virtual void Remove(Component* pChild);
    
virtual Component* GetChild(int nIndex);

private:
    
// 採用list容器去保存子組件
    std::list<Component*>    m_ListOfComponent;
}
;

#endif

2)Composite.cpp
/********************************************************************
    created:    2006/07/20
    filename:     Composite.cpp
    author:        李創
                
http://www.cppblog.com/converse/

    purpose:    Composite模式的演示代碼
********************************************************************
*/


#include 
"Composite.h"
#include 
<iostream>
#include 
<algorithm>

/*-------------------------------------------------------------------
    Component成員函數的實現

 -------------------------------------------------------------------
*/

void Component::Add(Component* pChild)
{

}


void Component::Remove(Component* pChild)
{

}


Component
* Component::GetChild(int nIndex)
{
    
return NULL;
}


/*-------------------------------------------------------------------
    Leaf成員函數的實現

-------------------------------------------------------------------
*/

void Leaf::Operation()
{
    std::cout 
<< "Operation by leaf/n";
}


/*-------------------------------------------------------------------
    Composite成員函數的實現

-------------------------------------------------------------------
*/

Composite::
~Composite()
{
    std::list
<Component*>::iterator iter1, iter2, temp;

    
for (iter1  = m_ListOfComponent.begin(), iter2 = m_ListOfComponent.end();
         iter1 
!= iter2;
         )
    
{
        temp 
= iter1;
        
++iter1;
        delete (
*temp);
    }

}


void Composite::Add(Component* pChild)
{
    m_ListOfComponent.push_back(pChild);
}


void Composite::Remove(Component* pChild)
{
    std::list
<Component*>::iterator iter;

    iter 
= find(m_ListOfComponent.begin(), m_ListOfComponent.end(), pChild);

    
if (m_ListOfComponent.end() != iter)
    
{
        m_ListOfComponent.erase(iter);
    }

}


Component
* Composite::GetChild(int nIndex)
{
    
if (nIndex <= 0 || nIndex > m_ListOfComponent.size())
        
return NULL;

    std::list
<Component*>::iterator iter1, iter2;
    
int i;
    
for (i = 1, iter1  = m_ListOfComponent.begin(), iter2 = m_ListOfComponent.end();
        iter1 
!= iter2;
        
++iter1, ++i)
    
{
        
if (i == nIndex)
            
break;
    }


    
return *iter1;
}


void Composite::Operation()
{
    std::cout 
<< "Operation by Composite/n";

    std::list
<Component*>::iterator iter1, iter2;

    
for (iter1  = m_ListOfComponent.begin(), iter2 = m_ListOfComponent.end();
        iter1 
!= iter2;
        
++iter1)
    
{
        (
*iter1)->Operation();
    }

}

3)Main.cpp

/********************************************************************
    created:    2006/07/20
    filename:     Main.cpp
    author:        李創
                
http://www.cppblog.com/converse/

    purpose:    Composite模式的測試代碼
********************************************************************
*/


#include 
"Composite.h"
#include 
<stdlib.h>

int main()
{
    Leaf 
*pLeaf1 = new Leaf();
    Leaf 
*pLeaf2 = new Leaf();

    Composite
* pComposite = new Composite;
    pComposite
->Add(pLeaf1);
    pComposite
->Add(pLeaf2);
    pComposite
->Operation();
    pComposite
->GetChild(2)->Operation();

    delete pComposite;

    system(
"pause");

    
return 0;
}

轉載自:http://www.cppblog.com/converse/archive/2006/07/24/10383.html

構成一個樹形的整體結構,整體包含個體,嵌套包含。容器包含組件。葉子組件只能做操作,容器組件可以嵌套葉子組件。

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