設計模式的解析和實現(C++)之八-Composite模式

作用:

將對象組合成樹形結構以表示“部分-整體”的層次結構。Composite使得用戶對單個對象和組合對象的使用具有一致性。

UML結構圖:

抽象基類:

1)Component:為組合中的對象聲明接口,聲明了類共有接口的缺省行為(如這裡的Add,Remove,GetChild函數),聲明一個接口函數可以訪問Component的子組件.

接口函數:

1)Component::Operatation:定義了各個組件共有的行為接口,由各個組件的具體實現.

2)Component::Add添加一個子組件

3)Component::Remove::刪除一個子組件.

4)Component::GetChild:獲得子組件的指針.

解析:

Component模式是為解決組件之間的遞歸組合提供了解決的辦法,它主要分為兩個派生類,其中的Leaf是葉子結點,也就是不含有子組件的結點,而Composite是含有子組件的類.舉一個例子來說明這個模式,在UI的設計中,最基本的控件是諸如Button,Edit這樣的控件,相當於是這裡的Leaf組件,而比較復雜的控件比如List則可也看做是由這些基本的組件組合起來的控件,相當於這裡的Composite,它們之間有一些行為含義是相同的,比如在控件上作一個點擊,移動操作等等的,這些都可以定義為抽象基類中的接口虛函數,由各個派生類去實現之,這些都會有的行為就是這裡的Operation函數,而添加,刪除等進行組件組合的操作只有非葉子結點才可能有,所以虛擬基類中只是提供接口而且默認的實現是什麼都不做.

實現:

1)Composite.h

/**//********************************************************************
　　　 created:　　　 2006/07/20
　　　 filename:　　　　 Composite.h
　　　 author:　　　　　　　 李創
　　　　　　　　　　　　　　　 http://www.cppblog.com/converse/

　　　 purpose:　　　 Composite模式的演示代碼
*********************************************************************/

#ifndef COMPOSITE_H
#define COMPOSITE_H

#include <list>

// 組合中的抽象基類
class Component
{
public:
　　　 Component(){}
　　　 virtual ~Component(){}

　　　 // 純虛函數,只提供接口,沒有默認的實現
　　　 virtual void Operation() = 0;

　　　 // 虛函數,提供接口,有默認的實現就是什麼都不做
　　　 virtual void Add(Component* pChild);
　　　 virtual void Remove(Component* pChild);
　　　 virtual Component* GetChild(int nIndex);
};

// 派生自Component,是其中的葉子組件的基類
class Leaf
　　　 : public Component
{
public:
　　　 Leaf(){}
　　　 virtual ~Leaf(){}

　　　 virtual void Operation();
};

// 派生自Component,是其中的含有子件的組件的基類
class Composite
　　　 : public Component
{
public:
　　　 Composite(){}
　　　 virtual ~Composite();

　　　 virtual void Operation();

　　　 virtual void Add(Component* pChild);
　　　 virtual void Remove(Component* pChild);
　　　 virtual Component* GetChild(int nIndex);

private:
　　　 // 采用list容器去保存子組件
　　　 std::list<Component*>　　　 m_ListOfComponent;
};

#endif

2)Composite.cpp

/**//********************************************************************
　　　 created:　　　 2006/07/20
　　　 filename:　　　　 Composite.cpp
　　　 author:　　　　　　　 李創
　　　　　　　　　　　　　　　 http://www.cppblog.com/converse/

　　　 purpose:　　　 Composite模式的演示代碼
*********************************************************************/

#include "Composite.h"
#include <iostream>
#include <algorithm>

/**//*-------------------------------------------------------------------
　　　 Component成員函數的實現

　-------------------------------------------------------------------*/
void Component::Add(Component* pChild)
{

}

void Component::Remove(Component* pChild)
{

}

Component* Component::GetChild(int nIndex)
{
　　　 return NULL;
}

/**//*-------------------------------------------------------------------
　　　 Leaf成員函數的實現

-------------------------------------------------------------------*/
void Leaf::Operation()
{
　　　 std::cout << "Operation by leaf\n";
}

/**//*-------------------------------------------------------------------
　　　 Composite成員函數的實現

-------------------------------------------------------------------*/
Composite::~Composite()
{
　　　 std::list<Component*>::iterator iter1, iter2, temp;

　　　 for (iter1　 = m_ListOfComponent.begin(), iter2 = m_ListOfComponent.end();
　　　　　　　　 iter1 != iter2;
　　　　　　　　 )
　　　 {
　　　　　　　 temp = iter1;
　　　　　　　 ++iter1;
　　　　　　　 delete (*temp);
　　　 }
}

void Composite::Add(Component* pChild)
{
　　　 m_ListOfComponent.push_back(pChild);
}

void Composite::Remove(Component* pChild)
{
　　　 std::list<Component*>::iterator iter;

　　　 iter = find(m_ListOfComponent.begin(), m_ListOfComponent.end(), pChild);

　　　 if (m_ListOfComponent.end() != iter)
　　　 {
　　　　　　　 m_ListOfComponent.erase(iter);
　　　 }
}

Component* Composite::GetChild(int nIndex)
{
　　　 if (nIndex <= 0 || nIndex > m_ListOfComponent.size())
　　　　　　　 return NULL;

　　　 std::list<Component*>::iterator iter1, iter2;
　　　 int i;
　　　 for (i = 1, iter1　 = m_ListOfComponent.begin(), iter2 = m_ListOfComponent.end();
　　　　　　　 iter1 != iter2;
　　　　　　　 ++iter1, ++i)
　　　 {
　　　　　　　 if (i == nIndex)
　　　　　　　　　　　 break;
　　　 }

　　　 return *iter1;
}

void Composite::Operation()
{
　　　 std::cout << "Operation by Composite\n";

　　　 std::list<Component*>::iterator iter1, iter2;

　　　 for (iter1　 = m_ListOfComponent.begin(), iter2 = m_ListOfComponent.end();
　　　　　　　 iter1 != iter2;
　　　　　　　 ++iter1)
　　　 {
　　　　　　　 (*iter1)->Operation();
　　　 }
}

3)Main.cpp

/**//********************************************************************
　　　 created:　　　 2006/07/20
　　　 filename:　　　　 Main.cpp
　　　 author:　　　　　　　 李創
　　　　　　　　　　　　　　　 http://www.cppblog.com/converse/

　　　 purpose:　　　 Composite模式的測試代碼
*********************************************************************/

#include "Composite.h"
#include <stdlib.h>

int main()
{
　　　 Leaf *pLeaf1 = new Leaf();
　　　 Leaf *pLeaf2 = new Leaf();

　　　 Composite* pComposite = new Composite;
　　　 pComposite->Add(pLeaf1);
　　　 pComposite->Add(pLeaf2);
　　　 pComposite->Operation();
　　　 pComposite->GetChild(2)->Operation();

　　　 delete pComposite;

　　　 system("pause");

　　　 return 0;
}