Composite 组合模式简介与 C# 示例【结构型3】【设计模式来了_8】

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〇、简介

一句话解释：

针对树形结构的任意节点，都实现了同一接口，他们具有相同的操作，可以通过某一操作来遍历全部节点。

组合模式通过使用树形结构来组合对象，用来表示部分以及整体层次。组合模式属于结构型模式，多用于递归。

官方意图描述：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的使用具有一致性。

一个比喻：（学校里年级、班级架构）

无论是年级主任，还是各班主任或任课老师，以及每个班级的学生，都属于学校中的一员，但是他们又属于分级管理，比如班主任管理一个班级。

优点：

高层模块调用简单。组合模式通过提供统一的接口来隐藏对象的层次结构，使高层模块只需要关心对象的行为，而不需要关心对象的结构。这样可以使高层模块的代码更加简洁和易于理解。
节点自由，不需要关心对象层次。组合模式通过使用树形结构来组合对象，可以动态地增加或删除对象，而不需要修改高层模块的代码。这样可以使系统更加灵活和可扩展。
简化了客户端代码，因为不论对象多么复杂客户端都是以同一套接口操作。

缺点：

叶子节点（Leaf）会继承得到一些它所不需要（管理子类操作的方法）的方法，这与设计模式接口隔离原则相违背。组合模式中的叶子节点（Leaf）也需要实现 Component 接口，而这个接口中可能包含了一些它所不需要的方法。这会使得叶子节点的代码变得冗余和复杂，不符合接口隔离原则。
组合类的引用开销可能会较大。组合模式中的组合类需要包含一个 Component 数组，这个数组的大小是固定的，如果组合类的实例需要包含大量的组件对象，那么组合类的引用开销可能会较大。
如果需要确定某个组件是特殊组织，然后针对它做特殊的操作，就需要在运行时判断。

适用场景：

希望客户端可以忽略组合对象与单个对象的差异时。组合模式通过提供统一的接口来隐藏对象的层次结构，使客户端可以忽略组合对象与单个对象的差异。
对象层次具备整体和部分，呈树形结构。组合模式通过使用树形结构来组合对象，可以用来表示对象层次具备整体和部分，呈树形结构的情况。例如：树形菜单，文件、文件夹的管理。

下边是一个简单的示例，模拟树形结构，包含多层次：

	class Program
	{
	static void Main(string[] args)
	{
	Composite root = new Composite("根节点");
	Composite composite1 = new Composite("--组合节点1");
	Composite composite2 = new Composite("--组合节点2");
	Leaf leaf1 = new Leaf("----叶子节点1");
	Leaf leaf2 = new Leaf("----叶子节点2");
	composite1.Add(leaf1);
	composite1.Add(leaf2);
	composite2.Add(leaf1);
	root.Add(composite1);
	root.Add(composite2);
	root.Operation();
	}
	}
	// 抽象组件
	public abstract class Component
	{
	public string Name { get; set; }
	public Component(string name)
	{
	Name = name;
	}
	public virtual void Operation()
	{
	Console.WriteLine("执行操作");
	}
	}
	// 叶子组件
	public class Leaf : Component
	{
	public Leaf(string name) : base(name) { }
	public override void Operation()
	{
	Console.WriteLine($"{Name} 是叶子节点，不包含子节点");
	}
	}
	// 容器组件
	public class Composite : Component
	{
	private List<Component> _children = new List<Component>();
	public Composite(string name) : base(name) { }
	public void Add(Component component)
	{
	_children.Add(component);
	}
	public void Remove(Component component)
	{
	_children.Remove(component);
	}
	public override void Operation()
	{
	Console.WriteLine($"{Name} 是容器节点，包含子节点");
	foreach (var child in _children)
	{
	child.Operation();
	}
	}
	}