Composite
组合模式：也成为整体-部分模式 ，通过将单个对象（叶子节点）和组合对象（树枝节点）用相同的接口进行表示，使得客户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
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所谓的根节点、树枝节点、叶子节点如上图所示。在实际项目中，如果严格区分三个节点类型，那么对于客户端调用而言，就必须辨认各个节点类型。 组合模式的核心就是：让所有的节点都实现同一个接口，让所有节点操作都具备一致性，这样就能给客户端调用带来极大的便利。
在代码实现上，组合模式分为两种：

  • 透明模式
  • 安全模式

透明模式：
树节点和根节点全部具备一致行为，如下图所示
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我们看见抽象接口（IComponent）中直接包含了Add、Remove、GetChild方法，其实这些方法对于叶子节点来说是没有的。那么我们在具体实现的时候，这些方法在必须实现的情况下只能使用throw new NotImplementedException()来标记或者直接为空实现，这样会带来一些安全隐患，而且不符合接口隔离原则。但是这样的一个好处是客户端无需分辨是叶子还是树枝节点。
安全模式：
将树枝节点和叶子节点的不同行为逻辑分开，如下图
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安全模式下，在抽象节点（IComponent）中只需要定义基础行为，树枝节点本身的操作，如Add、Remove、GetChild直接放在树枝节点中。 叶子节点无需实现树枝节点的逻辑操作。这样可以把树枝节点和叶子节点都不同行为完全分开，符合单一职责原则、接口隔离原则。但是对于客户端来说，就要稍微区分下是树枝节点还是叶子节点了。

1、场景描述

组合模式使用的场景一般都有一种包含的关系，我们使用组合模式来实现文件、文件夹的包含关系，使用安全模式。

2、实现

  1. /// <summary>
  2. /// 抽象节点(IComponent)
  3. /// </summary>
  4. public interface IDirectory
  5. {
  6.     /// <summary>
  7.     /// 显示
  8.     /// </summary>
  9.     void Show();
  10. }
  12. /// <summary>
  13. /// 文件（叶子节点）
  14. /// </summary>
  15. public class File: IDirectory
  16. {
  17.     private string fileName;
  18.     public File(string fileName)
  19.     {
  20.         this.fileName = fileName;
  21.     }
  22.     public void Show()
  23.     {
  24.         Console.WriteLine($"这是一个文件，文件名：${fileName}");
  25.     }
  26. }
  28. /// <summary>
  29. /// 文件夹
  30. /// </summary>
  31. public class Folder : IDirectory
  32. {
  33.     private string _folderName;
  34.     private List<IDirectory> _childrens = new List<IDirectory>();
  35.     public Folder(string folderName)
  36.     {
  37.         _folderName = folderName;
  38.     }
  39.     /// <summary>
  40.     /// 添加
  41.     /// </summary>
  42.     /// <param name="directory"></param>
  43.     public void Add(IDirectory directory)
  44.     {
  45.         _childrens.Add(directory);
  46.     }
  47.     /// <summary>
  48.     /// 移除
  49.     /// </summary>
  50.     /// <param name="directory"></param>
  51.     public void Remove(IDirectory directory)
  52.     {
  53.         if (_childrens.Contains(directory))
  54.             _childrens.Remove(directory);
  55.     }
  56.     /// <summary>
  57.     /// 获取子节点
  58.     /// </summary>
  59.     /// <returns></returns>
  60.     public List<IDirectory> GetChildren()
  61.     {
  62.         return _childrens;
  63.     }
  64.     public void Show()
  65.     {
  66.         Console.WriteLine($"这是一个文件夹：{_folderName}");
  67.         foreach (var item in _childrens)
  68.         {
  69.             item.Show();
  70.         }
  71.     }
  72. }
  74. // 客户端调用
  75. Folder folder1 = new Folder("文件夹1");
  76. Folder folder2 = new Folder("文件夹2");
  77. Folder folder3 = new Folder("文件夹3");
  79. File file1 = new File("文件1");
  80. File file2 = new File("文件2");
  81. File file3 = new File("文件3");
  82. File file4 = new File("文件4");
  84. folder1.Add(file1);
  85. folder1.Add(folder2);
  86. folder2.Add(folder3);
  87. folder2.Add(file2);
  88. folder3.Add(file3);
  89. folder3.Add(file4);
  90. folder1.Show();
  91. Console.WriteLine("***********************");  
  92. folder3.Remove(file3);
  93. folder1.Show();

3、优缺点

优点：

  • 屏蔽各层次之间的差异，使得客户端可以一致的处理不同层次，不用关心差异。
  • 组合（树枝节点）加入新的节点，不会更改源代码，符合“开闭原则”

缺点：

  • 设计比较复杂、层次关系比较复杂

    4、应用场景

    只要是整体和部分关系、成树形结构的对象关系都可以使用组合模式来实现。比如树形菜单，目录结构、组织架构等等。