第19章：組合模式
組合模式
組合模式（Composite）：將對象組合成樹形結構以表示“部分-整體”的層次結構。組合模式使得用戶對單個對象和組合對象的使用具有一致性。
組合模式適合處理整體與部分可以被一致對待的問題。
Component爲組合中的對象聲明接口，在適當情況下，實現所有類共有接口的默認行爲。聲明一個接口用於訪問和管理Component的子部件。
Leaf在組合中表示葉節點對象，葉節點沒有子節點。
Composite定義有枝節點行爲，用來存儲子部件，在Component接口中實現與子部件有關的操作，比如增加Add和刪除Remove。
客戶端代碼，能通過Component接口操作組合部件的對象。
結果顯示
透明方式與安全方式
透明方式：Leaf類不可以再長分枝，但Leaf類也有Add和Remove方法，即在Component類中聲明所有用來管理子對象的方法，這樣實現Component接口的所有子類都具備了Add和Remove等方法。這樣做的好處是葉節點和枝節點對於外界沒有區別，它們具備完全一致的行爲接口。但問題是，Leaf類本身不具備Add和Remove方法的功能，所以實現它沒有意義。
安全方式：在Component接口中不聲明Add和Remove方法，則子類Leaf無需實現Add和Remove方法，在子類Composite中聲明所有用來管理子類對象的方法。不過由於不夠透明，所以樹葉和樹枝類將不具有相同的接口，客戶端的調用需要做相應的判斷。
組合模式的使用
當需求是體現部分與整體層次的結構時，並且用戶希望忽略組合對象與單個對象的不同、統一地使用組合結構中的所有對象，應該使用組合模式。
例：ASP.NET的TreeView控件、自定義控件（把一些基本的控件組合起來，通過編程寫成個定製的控件，比如用兩個文本框和一個按鈕可以定義的登錄框控件）。
所有的Web控件的基類都是System.Web.UI.Control，而Control基類中就有Add和Remove方法，這就是典型的組合模式的應用。
組合模式的好處
-
組合模式定義了包含基本對象和組合對象的類層次結構。基本對象可以被組合成更復雜的組合對象，而這個組合對象又可以被組合，這樣不斷地遞歸下去，客戶代碼中，任何用到基本對象的地方都可以使用組合對象。
-
用戶不用關心到底是處理一個葉節點還是處理一個組合組件，也就不用爲定義組合而寫一些選擇判斷語句，即，組合模式讓客戶可以一致地使用組合結構和單個對象。
組合模式示例
任務：公司管理系統
from abc import ABC, abstractmethod
from typing import Text
class Company(ABC):
"""
公司類（抽象類或接口）
"""
def __init__(self, name: Text):
self._name = name
@abstractmethod
def add(self, c: object) -> None:
"""
增加
"""
pass
@abstractmethod
def remove(self, c: object) -> None:
"""
移除
"""
pass
@abstractmethod
def display(self, depth: int) -> None:
"""
顯示
"""
pass
@abstractmethod
def line_of_duty(self) -> None:
"""
履行職責
"""
pass
class ConcreteCompany(Company):
"""
具體公司類（實現接口樹枝節點）
"""
def __init__(self, name: Text):
super(ConcreteCompany, self).__init__(name)
self.__children = []
def add(self, c: Company) -> None:
self.__children.append(c)
def remove(self, c: Company) -> None:
self.__children.remove(c)
def display(self, depth: int) -> None:
print("-" * depth, self._name)
for component in self.__children:
component.display(depth + 2)
def line_of_duty(self) -> None:
for component in self.__children:
component.line_of_duty()
class HRDepartment(Company):
"""
人力資源部與財務部類樹葉節點
"""
def __init__(self, name: Text):
super(HRDepartment, self).__init__(name)
def add(self, c: Company) -> None:
pass
def remove(self, c: Company) -> None:
pass
def display(self, depth: int) -> None:
print("-" * depth, self._name)
def line_of_duty(self) -> None:
print(self._name, "員工招聘培訓管理")
class FinanceDepartment(Company):
"""
人力資源部與財務部類樹葉節點
"""
def __init__(self, name: Text):
super(FinanceDepartment, self).__init__(name)
def add(self, c: Company) -> None:
pass
def remove(self, c: Company) -> None:
pass
def display(self, depth: int) -> None:
print("-" * depth, self._name)
def line_of_duty(self) -> None:
print(self._name, "公司財務收支管理")
# 客戶端調用
if __name__ == "__main__":
root = ConcreteCompany("北京總公司")
root.add(HRDepartment("總公司人力資源部"))
root.add(FinanceDepartment("總公司財務部"))
comp = ConcreteCompany("上海華東分公司")
comp.add(HRDepartment("華東分公司人力資源部"))
comp.add(FinanceDepartment("華東分公司財務部"))
root.add(comp)
comp1 = ConcreteCompany("南京辦事處")
comp1.add(HRDepartment("南京辦事處人力資源部"))
comp1.add(FinanceDepartment("南京辦事處財務部"))
comp.add(comp1)
comp2 = ConcreteCompany("杭州辦事處")
comp2.add(HRDepartment("杭州辦事處人力資源部"))
comp2.add(FinanceDepartment("杭州辦事處財務部"))
comp.add(comp2)
print("**結構圖**")
root.display(1)
print("**職責**")
root.line_of_duty()
**結構圖**
- 北京總公司
--- 總公司人力資源部
--- 總公司財務部
--- 上海華東分公司
----- 華東分公司人力資源部
----- 華東分公司財務部
----- 南京辦事處
------- 南京辦事處人力資源部
------- 南京辦事處財務部
----- 杭州辦事處
------- 杭州辦事處人力資源部
------- 杭州辦事處財務部
**職責**
總公司人力資源部 員工招聘培訓管理
總公司財務部 公司財務收支管理
華東分公司人力資源部 員工招聘培訓管理
華東分公司財務部 公司財務收支管理
南京辦事處人力資源部 員工招聘培訓管理
南京辦事處財務部 公司財務收支管理
杭州辦事處人力資源部 員工招聘培訓管理
杭州辦事處財務部 公司財務收支管理