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5.组合模式

news 2025/7/20 7:55:16

一、概念

组合模式又叫整体--部分模式
组合模式描述了如何将容器对象和叶子对象进行递归组合，使得用户在使用时无须对它们进行区分
可以一致地对待容器对象和叶子对象。
它使树型结构的问题中，模糊了简单元素和复杂元素的概念，客户程序可以向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。

二、类图详解

在这里插入图片描述

包含一个抽象组件类Component、叶子结点类Leaf和组件集合类Composite。
抽象组件类：组合中的对象声明接口，实现所有类共有接口的行为。声明用于访问和管理Component的子部件的接口。
叶子结点：叶节点对象，就是终端独立结点，不能add或Remove其它组件。
组件集合类：实现Component的相关操作，可以继续包含组件集合类和叶子结点。
Composite与Component类形成迭代关联关系。

三、组合模式实现步骤

定义抽象组件接口
实现叶子节点类，实现抽象组件类的接口。
实现组件集合类，实现抽象组件类的接口。
定义环境类，将叶子节点和组件集合加入根组件集合。

四、代码实现

生成目录树结构，目录里面可以再放目录或文件
最终的输出如下

4.1 Component类

顶层接口

#pragma once
#include <iostream>class Component
{
public:std::string name;  //叶子结点和组件结点都有名字和类型bool m_isLeaf;     //是否是叶子结点(暂时没用)Component(const std::string& name, bool isLeaf){this->name = name;this->m_isLeaf = isLeaf;}virtual void Add(Component* c) = 0;virtual void Remove(Component* c) = 0;virtual void Display(int depth) = 0;bool isLeaf() const{return this->m_isLeaf;}
};

4.2 Composite类

用来放文件夹或文件

#pragma once
#include <iostream>
#include <list>#include "Component.h"class Composite: public Component
{
private:std::list<Component*> m_component;public:Composite(const std::string& name) : Component(name, false){}void Add(Component* c) override{m_component.push_back(c);}void Remove(Component* c) override{m_component.remove(c);}void Display(int depth) override{std::cout << std::string(depth, '-') << name << std::endl;for (auto item : m_component){item->Display(depth + 2);}}
};

4.3 Leaf类

用来放文件

#pragma once
#include <iostream>
#include "Component.h"class Leaf: public Component
{
public:Leaf(const std::string& name): Component(name, true){}void Add(Component* c) override{std::cout << "Can't add component to leaf." << std::endl;}void Remove(Component* c) override{std::cout << "Can't remove component to leaf." << std::endl;}void Display(int depth) override{std::cout << std::string(depth, '-') << name << std::endl;}
};

4.4 测试

#include "Leaf.h"
#include "Composite.h"class Client
{
private:Component* com;public:Client(Component* obj){com = obj;}void display(int n){com->Display(n);}
};int main()
{Component* root = new Composite("根目录");root->Add(new Leaf("根目录下的文件A"));root->Add(new Leaf("根目录下的文件B"));Component* dir1 = new Composite("根目录下的文件夹FA");dir1->Add(new Leaf("文件夹FA下的文件A"));dir1->Add(new Leaf("文件夹FA下的文件B"));root->Add(dir1);Component* dir2 = new Composite("根目录FA下的文件夹FAX");dir2->Add(new Leaf("文件夹FAX下的文件A"));dir2->Add(new Leaf("文件夹FAX下的文件B"));dir1->Add(dir2);root->Add(new Leaf("根目录下的文件C"));root->Add(new Leaf("根目录下的文件D"));Client c(root);c.display(1);return 0;
}