设计模式的艺术之道--组合模式
设计模式的艺术之道–组合模式
声明:本系列为刘伟老师博客内容总结(http://blog.csdn.net/lovelion),博客中有完整的设计模式的相关博文,以及作者的出版书籍推荐
本系列内容思路分析借鉴了刘伟老师的博文内容,同时改用C#代码进行代码的演示和分析(Java资料过多 C#表示默哀).
本系列全部源码均在文末地址给出。
本系列开始讲解结构型模式,关注如何将现有类或对象组织在一起形成更加强大的结构。
不同的结构型模式从不同的角度组合类或对象,它们在尽可能满足各种面向对象设计原则的同时为类或对象的组合提供一系列巧妙的解决方案。
- 类结构型模式
关心类的组合,由多个类组合成一个更大的系统,在类结构型模式中一般只存在继承关系和实现关系 - 对象结构型模式
关心类与对象的组合,通过关联关系,在一个类中定义另一个类的实例对象,然后通过该对象调用相应的方法
7种常见的结构型模式
组合模式
组合模式针对的是树形结构的层级问题。例如操作系统中的目录结构、应用软件中的菜单、办公系统中的公司组织结构等等,如何运用面向对象的方式来处理这种树形结构是组合模式需要解决的问题,组合模式通过一种巧妙的设计方案使得用户可以一致性地处理整个树形结构或者树形结构的一部分,也可以一致性地处理树形结构中的叶子节点(不包含子节点的节点)和容器节点(包含子节点的节点)
在树形目录结构中,包含文件和文件夹两类不同的元素
- 在文件夹中可以包含文件,还可以继续包含子文件夹
- 在文件中不能再包含子文件或者子文件夹
- 文件夹——容器(Container)
- 文件——叶子(Leaf)
怎样一致地处理容器和叶子节点
1.1定义
- 组合模式 (Composite Pattern):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。
- 将对象组织到树形结构中,可以用来描述整体与部分的关系
- 公司人员等级划分(老板 经理 主管 组长 普通员工) 行政单位划分(省 市 镇 村)
1.2情景实例
问题描述
- 杀毒软件设计
菜鸟软件公司欲开发一个杀毒软件,该软件既可以对某个文件夹(Folder)杀毒,也可以对某个指定的文件(File)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。现需要提供该杀毒软件的整体框架设计方案。
初步思路
分析一下操作系统中的文件目录结构,是典型的树形结构。
我们可以称文件夹为容器(Container),而不同类型的各种文件是其成员,也称为叶子(Leaf),一个文件夹也可以作为另一个更大的文件夹的成员。如果我们现在要对某一个文件夹进行操作,如查找文件,那么需要对指定的文件夹进行遍历,如果存在子文件夹则打开其子文件夹继续遍历,如果是文件则判断之后返回查找结果。(重点看一下容易和叶子的概念)
开发人员通过分析,决定使用面向对象的方式来实现对文件和文件夹的操作,定义了如下图像文件类ImageFile、文本文件类TextFile和文件夹类Folder:如果是文本文件或者图像文件直接杀毒,文件夹文件需要递归调用杀毒。
初步关键代码
namespace Preliminary
{class Program{static void Main(string[] args){Folder folder1, folder2, folder3;folder1 = new Folder("Sunny的资料");folder2 = new Folder("图像文件");folder3 = new Folder("文本文件");ImageFile image1, image2;image1 = new ImageFile("小龙女.jpg");image2 = new ImageFile("张无忌.gif");TextFile text1, text2;text1 = new TextFile("九阴真经.txt");text2 = new TextFile("葵花宝典.doc");folder2.addImageFile(image1);folder2.addImageFile(image2);folder3.addTextFile(text1);folder3.addTextFile(text2);folder1.addFolder(folder2);folder1.addFolder(folder3);folder1.killVirus();Console.ReadLine();