本笔记摘抄自：https://www.cnblogs.com/PatrickLiu/p/7743118.html，记录一下学习过程以备

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本笔记摘抄自：https://www.cnblogs.com/PatrickLiu/p/7743118.html，记录一下学习过程以备后续查用。

一、引言

今天我们要讲结构型设计模式的第四个模式--组合模式。当我们谈到这个模式的时候，有一个物件和这个模式很像，那就是“俄罗斯套娃”。“俄罗斯套娃”是

大的瓷器娃娃里面装着一个小的瓷器娃娃，小的瓷器娃娃里面再装着更小的瓷器娃娃，直到最后一个不能再装更小的瓷器娃娃的那个瓷器娃娃为止。在我们

的操作系统中有文件夹的概念，文件夹可以包含文件夹并可以嵌套多层，这个和“俄罗斯套娃”很像。当然还有很多的例子，例如我们使用系统的时候，会使

用到“开始菜单”，这个菜单是树形结构。这些例子包含的东西或内容我们称之为对象，对象可以分为两类：一类是容器对象，可以包含其它的子对象；另一

类是：叶子对象，这类对象是不能再包含其它的对象。在软件设计中，我们该怎么处理这种情况呢？是每类对象分别对待，还是提供一个统一的操作方式呢？

组合模式给我们提供了一种解决此类问题的一个途径，接下来我们就好好地介绍一下“组合模式”吧。

二、组合模式介绍

组合模式：英文名称--Composite Pattern；分类--结构型。

2.1、动机（Motivate）

客户代码过多地依赖于对象容器（对象容器是对象的容器，细细评味）复杂的内部实现结构，对象容器内部实现结构（而非抽象接口）的变化将引起客户

代码的频繁变化，带来了代码的维护性、扩展性等方面的弊端。如何将“客户代码与复杂的对象容器结构”解耦？如何让对象容器自己来实现自身的复杂结构，

从而使得客户代码就像处理简单对象一样来处理复杂的对象容器？

2.2、意图（Intent）

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对象的使用具有一致性。——《设计模式》GoF

2.3、结构图（Structure）

2.4、模式的组成

组合模式中涉及到三个角色：

1）抽象构件角色（Component）：这是一个抽象角色，它给参加组合的对象定义出了公共的接口及默认行为，可以用来管理所有的子对象（在透明式的组

合模式是这样的）。在安全式的组合模式里，构件角色并不定义出管理子对象的方法，这一定义由树枝结构对象给出。

2）树叶构件角色（Leaf）：树叶对象是没有下级子对象的对象，定义出参加组合的原始对象的行为。（原始对象的行为可以理解为没有容器对象管理子对

象的方法，或者原始对象行为+管理子对象的行为（Add，Remove等）=面对客户代码的接口行为集合）

3）树枝构件角色（Composite）：代表参加组合的有下级子对象的对象，树枝对象给出所有管理子对象的方法实现，如Add、Remove等。组合模式实现的

最关键的地方是--简单对象和复合对象必须实现相同的接口。这就是组合模式能够将组合对象和简单对象进行一致处理的原因。

2.5、组合模式的具体实现

组合模式有两种实现方式：一种是透明式的组合模式，另外一种是安全式的组合模式。在这里我就详细说一下何为“透明式”？何为“安全式”？所谓透明式是指

“抽象构件角色”定义的接口行为集合包含两个部分：一部分是叶子对象本身所包含的行为（比如Operation），另外一部分是容器对象本身所包含的管理子对象

的行为(Add,Remove)。这个抽象构件必须同时包含这两类对象所有的行为，客户端代码才会透明的使用，无论调用容器对象还是叶子对象，接口方法都是一样

的，这就是透明--针对客户端代码的透明，但是也有它自己的问题。叶子对象不会包含自己的子对象，为什么要有Add,Remove等类似方法呢？调用叶子对象这

样的方法可能（注意：我这里说的是可能，因为有些人会把这些方法实现为空，不做任何动作，当然也不会有异常抛出了，不要抬杠）会抛出异常，这样就不

安全了，然后人们就提出了“安全式的组合模式”。所谓安全式是指“抽象构件角色”只定义叶子对象的方法，确切的说这个抽象构件只定义两类对象共有的行为，

然后容器对象的方法定义在“树枝构件角色”上，这样叶子对象有叶子对象的方法，容器对象有容器对象的方法，这样责任很明确，当然调用肯定不会抛出异常了。

大家可以根据自己的情况自行选择是实现为“透视式”还是“安全式”，以下我们会针对这两种情况都进行实现。

2.5.1“透明式的组合模式”的具体实现

			
    class Program
    {
        /// <summary>
        /// 该抽象类是文件夹抽象接口的定义，该类型相当于抽象构件Component类型。
        /// </summary>
        public abstract class TransparentMoodFolder
        {
            //增加文件夹或文件
            public abstract void Add(TransparentMoodFolder folder);

            //删除文件夹或者文件
            public abstract void Remove(TransparentMoodFolder folder);

            //打开文件夹或者文件，该操作相当于Component类型的Operation方法。
            public abstract void Open();
        }

        /// <summary>
        /// 该Word文档类就是叶子构件的定义，该类型相当于Leaf类型，不能再包含子对象。
        /// </summary>
        public sealed class TransparentMoodWord : TransparentMoodFolder
        {
            //增加文件夹或文件
            public override void Add(TransparentMoodFolder folder)
            {
                throw new Exception("Word文档不具有该功能。");
            }

            //删除文件夹或者文件
            public override void Remove(TransparentMoodFolder folder)
            {
                throw new Exception("Word文档不具有该功能。");
            }

            //打开文件--该操作相当于Component类型的Operation方法
            public override void Open()
            {
                Console.WriteLine("打开Word文档，开始进行编辑。");
            }
        }

        /// <summary>
        /// SonFolder类型就是树枝构件，由于我们使用的是“透明式”，所以Add、Remove都是从Folder类型继承下来的。
        /// </summary>
        public class TransparentMoodSonFolder : TransparentMoodFolder
        {
            //增加文件夹或文件
            public override void Add(TransparentMoodFolder folder)
            {
                Console.WriteLine("文件夹或者文件增加成功。");
            }

            //删除文件夹或者文件
            public override void Remove(TransparentMoodFolder folder)
            {
                Console.WriteLine("文件夹或者文件删除成功。");
            }

            //打开文件夹--该操作相当于Component类型的Operation方法
            public override void Open()
            {
                Console.WriteLine("打开文件夹。");
            }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            #region 组合模式之透明式
            TransparentMoodFolder myword = new TransparentMoodWord();
            myword.Open();                                  //打开文件
            //myword.Add(new TransparentMoodSonFolder());     //抛出异常
            //myword.Remove(new TransparentMoodSonFolder());  //抛出异常


            TransparentMoodFolder myfolder = new TransparentMoodSonFolder();
            myfolder.Open();                                    //打开文件夹
            myfolder.Add(new TransparentMoodSonFolder());       //增加文件夹或者文件
            myfolder.Remove(new TransparentMoodSonFolder());    //删除文件夹或者文件

            Console.Read();
            #endregion
        }
    }
			

运行结果如下：

2.5.2“安全式的组合模式”的具体实现

			
    class Program
    {
        /// <summary>
        /// 该抽象类就是文件夹抽象接口的定义，该类型相当于抽象构件Component类型。
        /// </summary>
        public abstract class SafeMoodFolder    //该类型少了容器对象管理子对象方法的定义，换在树枝构件也就是SonFolder类型中定义。
        {
            //打开文件夹或者文件--该操作相当于Component类型的Operation方法
            public abstract void Open();
        }

        /// <summary>
        /// 该Word文档类就是叶子构件的定义，该类型相当于Leaf类型，不能再包含子对象。
        /// </summary>
        public sealed class SafeMoodWord : SafeMoodFolder   //这类型现在很干净
        {
            //打开文件--该操作相当于Component类型的Operation方法
            public override void Open()
            {
                Console.WriteLine("打开Word文档，开始进行编辑。");
            }
        }

        /// <summary>
        /// SonFolder类型就是树枝构件，现在由于我们使用的是“安全式”，所以Add、Remove都是从此处开始定义的。
        /// </summary>
        public abstract class SafeMoodSonFolder : SafeMoodFolder //这里可以是抽象接口，可以自己根据自己的情况而定。
        {
            //增加文件夹或文件
            public abstract void Add(SafeMoodFolder folder);

            //删除文件夹或者文件
            public abstract void Remove(SafeMoodFolder folder);

            //打开文件夹--该操作相当于Component类型的Operation方法
            public override void Open()
            {
                Console.WriteLine("打开文件夹。");
            }
        }

        /// <summary>
        /// NextFolder类型就是树枝构件的实现类
        /// </summary>
        public sealed class SafeMoodNextFolder : SafeMoodSonFolder
        {
            //增加文件夹或文件
            public override void Add(SafeMoodFolder folder)
            {
                Console.WriteLine("文件夹或者文件增加成功。");
            }

            //删除文件夹或者文件
            public override void Remove(SafeMoodFolder folder)
            {
                Console.WriteLine("文件夹或者文件删除成功。");
            }

            //打开文件夹--该操作相当于Component类型的Operation方法
            public override void Open()
            {
                Console.WriteLine("打开文件夹。");
            }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            #region 组合模式之安全式
            SafeMoodFolder myword = new SafeMoodWord();
            myword.Open();  //打开文件

            SafeMoodFolder myfolder = new SafeMoodNextFolder();
            myfolder.Open();                                                //打开文件夹
            //此处要是用增加和删除功能，需要转换类型，否则不能使用。
            ((SafeMoodSonFolder)myfolder).Add(new SafeMoodNextFolder());    //成功增加文件或者文件夹
            ((SafeMoodSonFolder)myfolder).Remove(new SafeMoodNextFolder()); //成功删除文件或者文件夹

            Console.Read();
            #endregion
        }
    }
			