设计模式（八）组合

一、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。组合模式让客户端可以统一对待单个对象和组合对象。组合模式是一种结构型模式。
二、描述

包含以下三个角色：

1、Component（抽象构件）：它可以是接口或抽象类，为叶子构件和容器构件对象声明接口，在该角色中可以包含所有子类共有行为的声明和实现。在抽象构件中定义了访问及管理它的子构件的方法，例如增加子构件、删除子构件、获取子构件等。
2、Leaf（叶子构件）：它在组合结构中表示叶子结点对象，叶子结点没有子节点，它实现了在抽象构件中定义的行为。对于那些访问及管理子构件的方法，可以通过抛出异常、提示错误等方式进行处理。
3、Composite（容器构件）：它在组合结构中表示容器节点对象，容器节点包含子节点，其子节点可以是叶子结点，也可以是容器节点，它提供一个集合用于存储子节点，实现了在抽象构件中定义的行为，包括那些访问及管理子构件的方法，在其业务方法中可以递归调用其子节点的业务方法。
三、例子

X公司想要开发一个杀毒软件，该软件既可以针对某个文件夹杀毒，也可以针对某个指定的文件进行杀毒。该杀毒软件还可以根据各类文件的特点，为不同类型的文件提供不同的杀毒方式，例如图像文件（ImageFile）和文本文件（TextFile）的杀毒方式就有所差异。

AbstractFile：抽象文件类，充当抽象构件

1. public abstract class AbstractFile
2. {
3.     public abstract void Add(AbstractFile file);
4.     public abstract void Remove(AbstractFile file);
5.     public abstract AbstractFile GetChild(int index);
6.     public abstract void KillVirus();
7. }

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ImageFile、VideoFile、TextFile：图像文件、视频文件、文本文件类，充当叶子构件

1. public class ImageFile : AbstractFile
2. {
3.     private string name;
5.     public ImageFile(string name)
6.     {
7.         this.name = name;
8.     }
10.     public override void Add(AbstractFile file)
11.     {
12.         Console.WriteLine("对不起，系统不支持该方法！");
13.     }
15.     public override void Remove(AbstractFile file)
16.     {
17.         Console.WriteLine("对不起，系统不支持该方法！");
18.     }
20.     public override AbstractFile GetChild(int index)
21.     {
22.         Console.WriteLine("对不起，系统不支持该方法！");
23.         return null;
24.     }
26.     public override void KillVirus()
27.     {
28.         // 此处模拟杀毒操作
29.         Console.WriteLine("**** 对图像文件‘{0}’进行杀毒", name);
30.     }
31. }
33. public class TextFile : AbstractFile
34. {
35.     private string name;
37.     public TextFile(string name)
38.     {
39.         this.name = name;
40.     }
42.     public override void Add(AbstractFile file)
43.     {
44.         Console.WriteLine("对不起，系统不支持该方法！");
45.     }
47.     public override void Remove(AbstractFile file)
48.     {
49.         Console.WriteLine("对不起，系统不支持该方法！");
50.     }
52.     public override AbstractFile GetChild(int index)
53.     {
54.         Console.WriteLine("对不起，系统不支持该方法！");
55.         return null;
56.     }
58.     public override void KillVirus()
59.     {
60.         // 此处模拟杀毒操作
61.         Console.WriteLine("**** 对文本文件‘{0}’进行杀毒", name);
62.     }
63. }
65. public class VideoFile : AbstractFile
66. {
67.     private string name;
69.     public VideoFile(string name)
70.     {
71.         this.name = name;
72.     }
74.     public override void Add(AbstractFile file)
75.     {
76.         Console.WriteLine("对不起，系统不支持该方法！");
77.     }
79.     public override void Remove(AbstractFile file)
80.     {
81.         Console.WriteLine("对不起，系统不支持该方法！");
82.     }
84.     public override AbstractFile GetChild(int index)
85.     {
86.         Console.WriteLine("对不起，系统不支持该方法！");
87.         return null;
88.     }
90.     public override void KillVirus()
91.     {
92.         // 此处模拟杀毒操作
93.         Console.WriteLine("**** 对视频文件‘{0}’进行杀毒", name);
94.     }
95. }

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Folder：文件夹类，充当容器构件

1. public class Folder : AbstractFile
2. {
3.     private IList fileList = new List();
4.     private string name;
6.     public Folder(string name)
7.     {
8.         this.name = name;
9.     }
11.     public override void Add(AbstractFile file)
12.     {
13.         fileList.Add(file);
14.     }
16.     public override void Remove(AbstractFile file)
17.     {
18.         fileList.Remove(file);
19.     }
21.     public override AbstractFile GetChild(int index)
22.     {
23.         return fileList[index];
24.     }
26.     public override void KillVirus()
27.     {
28.         // 此处模拟杀毒操作
29.         Console.WriteLine("---- 对文件夹‘{0}’进行杀毒", name);
31.         foreach (var item in fileList)
32.         {
33.             item.KillVirus();
34.         }
35.     }
36. }

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Program：测试代码

1. AbstractFile folder1 = new Folder("EDC的资料");
2. AbstractFile folder2 = new Folder("图像文件");
3. AbstractFile folder3 = new Folder("文本文件");
4. AbstractFile folder4 = new Folder("视频文件");
6. AbstractFile image1 = new ImageFile("小龙女.jpg");
7. AbstractFile image2 = new ImageFile("张无忌.gif");
9. AbstractFile text1 = new TextFile("九阴真经.txt");
10. AbstractFile text2 = new TextFile("葵花宝典.doc");
12. AbstractFile video1 = new VideoFile("笑傲江湖.rmvb");
13. AbstractFile video2 = new VideoFile("天龙八部.mp4");
15. folder2.Add(image1);
16. folder2.Add(image2);
18. folder3.Add(text1);
19. folder3.Add(text2);
21. folder4.Add(video1);
22. folder4.Add(video2);
24. folder1.Add(folder2);
25. folder1.Add(folder3);
26. folder1.Add(folder4);
28. folder1.KillVirus();

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四、总结

1、优点

（1）可以清楚地定义分层次的复杂对象，表示对象的全部或部分层次，使客户忽略了层次的差异，方便对整个层次结构进行控制。
（2）客户端可以一致地使用一个组合结构或其中单个对象，不必关心是单个对象还是整个结构，简化代码。
（3）增加新的容器构件和叶子构件都十分方便，无需对现有类库代码进行任何修改，符合开闭原则。
（4）为树形结构的面向对象实现提供了灵活地解决方案，可以形成复杂的树形结构，但对树形结构的控制却很简单。
2、缺点

（1）增加新构件时很难对容器中的构建类型进行限制。

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