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。