23种设计模式之（九）组合模式（python_c++实现）

23种设计模式之（九）组合模式（Composite）

本文主要介绍23种设计模式之组合模式，附详细python/c++示例代码。
- 概念
- 应用场景
- 注意事项
- 代码示例
- 总结
- 代码链接

---

组合模式（Composite）

概念

组合模式，是构造型的设计模式之一。通过递归手段依据树形结构来组合对象，用来表示部分以及整体层次，并可以通过一个对象来访问整个对象树，把一组相似的对象当作一个单一的对象

这种模式创建了一个包含自己对象组的类。该类提供了修改相同对象组的方式。

GoF对组合模式的定义是：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。Composite使得客户对单个对象和复合对象的使用具有一致性。

应用场景

（1）客户程序需要像处理简单元素一样来处理复杂元素，从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。

（2）用户需要忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象（如树形菜单，文件、文件夹的管理）。

代码示例

C++代码示例

/************************************************************************/
/* 设计模式专题
/*
/* 组合模式
/*
/* Author  : zzl
/*
/* 编程环境: window10 vs2010
/*
/* Date    : 20180916
/************************************************************************/

#include <iostream>
#include "string"
#include "list"

class IFile
{
public:
    virtual void display() = 0;
    virtual int add(IFile *ifile) = 0;
    virtual int remove(IFile *ifile) = 0;
    virtual std::list<IFile *>* getChild() = 0;
};

//文件结点 
class File : public IFile
{
public:
    File(std::string name)
    {
        m_name = name;
    }
    virtual void display()
    {
        printf("%s\n",m_name.c_str());
    }

    virtual int add(IFile *ifile)
    {
        return -1;
    }

    virtual int remove(IFile *ifile)
    {
        return -1;
    }

    virtual std::list<IFile *>*  getChild()
    {
        return NULL;
    }
private:
    std::string m_name;
};

//目录 结点 
class Dir : public IFile
{
public:
    Dir(std::string name)
    {
        m_name = name;
        m_list = new std::list<IFile *>;
        m_list->clear();
    }
    virtual void display()
    {
        printf("%s\n",m_name.c_str());
    }

    virtual int add(IFile *ifile)
    {
        m_list->push_back(ifile);
        return 0;
    }

    virtual int remove(IFile *ifile)
    {
        m_list->remove(ifile);
        return 0;
    }

    virtual std::list<IFile *>*  getChild()
    {
        return m_list;
    }
private:
    std::string m_name;
    std::list<IFile *>  *m_list;
};


// 递归的显示树
void showTree(IFile *root, int level)
{
    int i = 0;
    if (root == NULL)
    {
        return ;
    }
    for (i=0; i<level; i++)
    {
        printf("\t");
    }
    //1 显示根 结点
    root->display();

    //2  若根结点 有孩子 
    //判读孩子是文件,显示名字 )
    //判断孩子是目录,showTree(子目录)

    std::list<IFile *>  *mylist = root->getChild();
    if (mylist != NULL) //说明是一个目录
    {
        for (std::list<IFile *>::iterator it=mylist->begin(); it!=mylist->end(); it++)
        {
            if ( (*it)->getChild() == NULL )
            {
                for (i=0; i<=level; i++) //注意 <= 
                {
                    printf("\t");
                }
                (*it)->display();
            }
            else
            {
                showTree(*it, level+1);
            }
        }
    }
}

void main()
{
    Dir *root = new Dir("C");
    //root->display();

    Dir *dir1 = new Dir("111dir");
    File *aaafile = new File("aaa.txt");

    //获取root结点下的 孩子集合
    std::list<IFile *>  *mylist =  root->getChild();

    root->add(dir1);
    root->add(aaafile);

    for ( std::list<IFile *>::iterator it=mylist->begin(); it!=mylist->end(); it++ )
    {
        (*it)->display();
    }


    Dir *dir222 = new Dir("222dir");
    File *bbbfile = new File("bbb.txt");
    dir1->add(dir222);
    dir1->add(bbbfile);

    printf("--------showTree---------\n");
    showTree(root, 0);

}

python代码示例

# -*- coding: utf-8 -*-
###################################################################
# 设计模式专题
# 
# 组合模式
# 
# Author  : zzl
# 
# 编程环境: window10 python2.7
# 
# Date    : 20180916
##################################################################

class IFile(object):
    def display(self):
        pass

    def add(self, ifile):
        pass

    def remove(self, ifile):
        pass

    def get_child(self):
        pass


# 文件结点
class File(IFile):
    def __init__(self, name):
        self.m_name = name

    def display(self):
        print(self.m_name)

    def add(self, ifile):
        return -1

    def remove(self, ifile):
        return -1

    def get_child(self):
        return None


# 目录结点
class Dir(IFile):
    def __init__(self, name):
        self.m_name = name
        self.m_list = []
        m_name = name

    def display(self):
        print(self.m_name)

    def add(self, ifile):
        self.m_list.append(ifile)

    def remove(self, ifile):
        self.m_list.remove(ifile)

    def get_child(self):
        return self.m_list


def show_tree(root, level):
    if not root:
        return
    for i in range(level):
        print "\t",#python2.7 打印不换行
    # 1、显示根结点
    root.display()
    # 2、若根结点有孩子
    # 判读孩子是文件, 显示名字
    # 判断孩子是目录, showTree(子目录)
    mylist = root.get_child()
    if mylist:  # 说明是一个目录
        for child in mylist:
            if not child.get_child():
                for i in range(level + 1):
                    print "\t",   #python2.7 打印不换行
                child.display()
            else:
                show_tree(child, level + 1)


if __name__ == "__main__":
    root = Dir("C")
    dir1 = Dir("111dir")
    aaafile = File("aaa.txt")

    # 获取root结点下的孩子集合
    mylist = root.get_child()
    root.add(dir1)
    root.add(aaafile)
    for child in mylist:
        child.display()

    dir222 = Dir("222dir")
    bbbfile = File("bbb.txt")
    dir1.add(dir222)
    dir1.add(bbbfile)

    print("--------showTree---------")
    show_tree(root, 0)

源码链接

设计模式（九）组合模式示例代码(python–c++)