什么是组合模式

将对象组合成树形结构以表示“整体-部分”的层次结构关系。组合使得用户对单个对象和复合对象的使用具有一致性。

模拟代码

  1. class ComputerComponent:
  2.     """组件，所有自组件的基类"""
  3.     def __init__(self, name):
  4.         self._name = name
  6.     def show_info(self, indent=''):
  7.         pass
  9.     def is_computer(self):
  10.         return False
  12.     def startup(self, indent=''):
  13.         print('%s%s 准备开始工作。。。' % (indent, self._name))
  15.     def shutdown(self, indent=''):
  16.         print('%s%s 即将结束工作。。。' % (indent, self._name))
  23. class CPU(ComputerComponent):
  24.     """中央处理器"""
  26.     def __init__(self, name):
  27.         super().__init__(name=name)
  29.     def show_info(self, indent=''):
  30.         print("%sCPU:%s, 可以进行高速运算。" % (indent, self._name))
  34. class MemoryCard(ComputerComponent):
  35.     """内存条"""
  37.     def __init__(self, name):
  38.         super().__init__(name=name)
  40.     def show_info(self, indent=''):
  41.         print("%s内存:%s, 可以缓存数据，读写速度快。" % (indent, self._name))
  45. class HardDisk(ComputerComponent):
  46.     """硬盘"""
  48.     def __init__(self, name):
  49.         super().__init__(name=name)
  51.     def show_info(self, indent=''):
  52.         print("%s硬盘:%s, 可以永久存储数据。" % (indent, self._name))
  56. class GraphicsCard(ComputerComponent):
  57.     """显卡"""
  58.     def __init__(self, name):
  59.         super().__init__(name=name)
  61.     def show_info(self, indent=''):
  62.         print("%s显卡:%s, 可以高速处理图像数据。" % (indent, self._name))
  66. class Battery(ComputerComponent):
  67.     """电源"""
  68.     def __init__(self, name):
  69.         super().__init__(name=name)
  71.     def show_info(self, indent=''):
  72.         print("%s电源:%s, 可以给主板供电。" % (indent, self._name))
  76. class Fan(ComputerComponent):
  77.     """风扇"""
  78.     def __init__(self, name):
  79.         super().__init__(name=name)
  81.     def show_info(self, indent=''):
  82.         print("%s风扇:%s, 辅助CPU散热。" % (indent, self._name))
  86. class Displayer(ComputerComponent):
  87.     def __init__(self, name):
  88.         super().__init__(name=name)
  90.     def show_info(self, indent=''):
  91.         print("%s显示器:%s, 负责内容显示。" % (indent, self._name))
  95. class ComputerComposite(ComputerComponent):
  96.     """配件组合"""
  98.     def __init__(self, name):
  99.         super().__init__(name)
  101.         self._components = []
  103.     def show_info(self, indent=''):
  104.         print('%s由以下部件组成：' % (self._name, ))
  105.         indent += '\t'
  106.         for element in self._components:
  107.             element.show_info(indent)
  109.     def is_computer(self):
  110.         return True
  112.     def add_component(self, component):
  113.         self._components.append(component)
  115.     def remove_component(self, component):
  116.         self._components.remove(component)
  119.     def startup(self, indent=''):
  120.         super().startup(indent)
  121.         indent += '\t'
  122.         for element in self._components:
  123.             element.startup(indent)
  126.     def shutdown(self, indent=''):
  127.         super().shutdown(indent)
  128.         indent += '\t'
  129.         for element in self._components:
  130.             element.shutdown(indent)
  134. class Mainboard(ComputerComposite):
  135.     """主板"""
  136.     def __init__(self, name):
  137.         super().__init__(name)
  139.     def show_info(self, indent=''):
  140.         print(indent + '主板：', end='')
  141.         super().show_info(indent)
  145. class ComputerCase(ComputerComposite):
  146.     """机箱"""
  148.     def __init__(self, name):
  149.         super().__init__(name)
  151.     def show_info(self, indent=''):
  152.         print(indent + '机箱：', end='')
  153.         super().show_info(indent)
  157. class Computer(ComputerComposite):
  158.     """电脑"""
  160.     def __init__(self, name):
  161.         super().__init__(name)
  163.     def show_info(self, indent=''):
  164.         print(indent + '电脑：', end='')
  165.         super().show_info(indent)
  169. def test_computer():
  170.     main_board = Mainboard("GIGABYTE Z170M M_ATX")
  171.     main_board.add_component(CPU("Inter Core i5-6600k"))
  172.     main_board.add_component(MemoryCard("Kingston Fury DDR4"))
  173.     main_board.add_component(HardDisk("Kingston V300"))
  174.     main_board.add_component(GraphicsCard("Colorful iGame750"))
  176.     computer_case = ComputerCase("SAMA MATX")
  177.     computer_case.add_component(main_board)
  178.     computer_case.add_component(Battery("Antec VP 450P"))
  179.     computer_case.add_component(Fan("DEEPCOOL 120L"))
  181.     computer = Computer("Tony DIY 电脑")
  182.     computer.add_component(computer_case)
  183.     computer.add_component(Displayer("AOC LV243XIP"))
  185.     computer.show_info('')
  186.     print('\n开机过程：')
  187.     computer.startup('')
  189.     print('\n 关机过程：')
  190.     computer.shutdown('')
  194. if __name__ == '__main__':
  195.     test_computer()

组合模式的设计思想

组装的电脑有明显的部分与整体的关系，主板、电源等是电脑的一部分，而主板上又有CPU、硬盘、显卡，它们又是主板的部分。像电脑一样，把对象组合成树形结构，以表示“部分-整体”的层次结构的程序设计模式就叫组合模式

代码框架

  1. class Component:
  2.     """组件"""
  4.     def __init__(self, name):
  5.         self._name = name
  8.     def get_name(self):
  9.         return self._name
  11.     def is_composite(self):
  12.         return False
  14.     def feature(self, indent):
  15.         # indent 仅用于内容的缩进
  16.         pass
  18. class Composite(Component):
  19.     """复合组件"""
  21.     def __init__(self, name):
  22.         super().__init__(name)
  23.         self._compoents = []
  25.     def add_component(self, component):
  26.         self._compoents.append(component)
  28.     def remove_component(self, component):
  29.         self._compoents.append(component)
  31.     def is_composite(self):
  32.         return True
  34.     def feature(self, indent):
  35.         indent += '\t'
  36.         for element in self._compoents:
  37.             print(indent, end='')
  38.             element.feature(indent)

模型说明

Component是组件的基类，定义统一的方法feature()和is_composite(),is_composite用于判断组件是否为复合组件，ComponentA、ComponentB为具体组件，Composite就是复合组件（也就是组合对象），复合组件可以添加或删除组件。复合组件本身也是个组件，因此组合对象可以像一般对象一样被使用，因为它也实现Component的feature()方法。

实战

应用场景