結(jié)構(gòu)型模式組合模式

1、結(jié)構(gòu)型模式組合模式第1頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二上篇回顧裝飾者模式裝飾者模式：動(dòng)態(tài)地將職責(zé)附加到對(duì)象上。若要擴(kuò)展功能，裝飾者提供了比繼承更有彈性的替代方案。2第2頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二3組合模式組合模式有時(shí)候又叫做部分-整體模式，它使我們樹(shù)型結(jié)構(gòu)的問(wèn)題中，模糊了簡(jiǎn)單元素和復(fù)雜元素的概念，客戶(hù)程序可以向處理簡(jiǎn)單元素一樣來(lái)處理復(fù)雜元素，從而使得客戶(hù)程序與復(fù)雜元素的內(nèi)部結(jié)構(gòu)解耦。 第3頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二4生活中的例子組合模式將對(duì)象組合成樹(shù)形結(jié)構(gòu)以表示部分-整體的層次結(jié)構(gòu)。讓用戶(hù)一致地使用單個(gè)對(duì)

2、象和組合對(duì)象。雖然例子抽象一些，但是算術(shù)表達(dá)式確實(shí)是組合的例子。算術(shù)表達(dá)式包括操作數(shù)、操作符和另一個(gè)操作數(shù)。操作數(shù)可以是數(shù)字，也可以是另一個(gè)表達(dá)式。這樣，2+3和（2+3）+（4*6）都是合法的表達(dá)式。第4頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二5生活中的例子第5頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二6生活中的例子在Word中我們經(jīng)常會(huì)將一些圖形元素進(jìn)行“組合”，組合以后的圖形還可以向簡(jiǎn)單圖元那樣進(jìn)行移動(dòng)、變形等等操作；除此以外，在Word中，我們對(duì)于一個(gè)字符、一個(gè)詞組、一句話(huà)、一個(gè)段落，甚至是整篇文章的操作是相同的，我們都可以進(jìn)行剪切、復(fù)制，進(jìn)行字體與大

3、小的調(diào)整，進(jìn)行顏色的變換。這些例子都是Composite模式的實(shí)例，我們將簡(jiǎn)單的元素組合成復(fù)雜的元素，然后還可以像操作簡(jiǎn)單元素那樣操作組合元素。第6頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二7認(rèn)識(shí)裝飾者模式結(jié)構(gòu)第7頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二8認(rèn)識(shí)裝飾者模式參與者Component為組合中的對(duì)象聲明接口。在適當(dāng)?shù)那闆r下，實(shí)現(xiàn)所有類(lèi)共有接口的缺省行為。聲明一個(gè)接口用于訪(fǎng)問(wèn)和管理Component的子組件。在遞歸結(jié)構(gòu)中定義一個(gè)接口，用于訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)父組件，并在合適的情況下實(shí)現(xiàn)。Leaf在組合中表示葉節(jié)點(diǎn)對(duì)象，葉節(jié)點(diǎn)對(duì)象沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)。在組合中定義圖元對(duì)象的行為

4、。第8頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二9認(rèn)識(shí)裝飾者模式參與者Composite定義有子部件的那些部件的行為。存儲(chǔ)子部件。在Component接口中實(shí)現(xiàn)與子部件有關(guān)的操作。Client通過(guò)Component接口操縱組合部件的對(duì)象。第9頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二10示例通過(guò)一些基本圖像元素（直線(xiàn)、圓等）以及一些復(fù)合圖像元素（由基本圖像元素組合而成）構(gòu)建復(fù)雜的圖形。在設(shè)計(jì)中我們對(duì)每一個(gè)對(duì)象都配備一個(gè)Draw()方法，在調(diào)用時(shí)，會(huì)顯示相關(guān)的圖形?？梢钥吹剑@里復(fù)合圖像元素它在充當(dāng)對(duì)象的同時(shí)，又是那些基本圖像元素的一個(gè)容器。第10頁(yè)，共43頁(yè)，2

5、022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二11示例第11頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二12第一次嘗試namespace NoPattern public abstract class Graphics protected string name; public Graphics(string name) = name; public abstract void Draw(); 第12頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二13第一次嘗試using System;namespace NoPattern public class L

6、ine : Graphics public Line(string name):base(name) / public override void Draw() Console.WriteLine(Draw a + name.ToString(); 第13頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二14第一次嘗試using System;namespace NoPattern public class Circle : Graphics public Circle(string name) : base(name) / public override void Draw() Co

7、nsole.WriteLine(Draw a + name.ToString(); 第14頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二15第一次嘗試using System;namespace NoPattern public class Rectangle : Graphics public Rectangle(string name) : base(name) / public override void Draw() Console.WriteLine(Draw a + name.ToString(); 第15頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二16第

8、一次嘗試using System;using System.Collections;namespace NoPattern public class Picture : Graphics public Picture(string name) : base(name) / public override void Draw() / public ArrayList GetChild() / 第16頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二17存在的問(wèn)題現(xiàn)在我們要對(duì)該圖像元素進(jìn)行處理：在客戶(hù)端程序中，需要判斷返回對(duì)象的具體類(lèi)型到底是基本圖像元素，還是復(fù)合圖像元素。如果是復(fù)合圖像元

9、素，我們將要用遞歸去處理，然而這種處理的結(jié)果卻增加了客戶(hù)端程序與復(fù)雜圖像元素內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的依賴(lài)，那么我們?nèi)绾稳ソ怦钸@種關(guān)系呢？第17頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二18使用組合模式透明方式我們希望的是客戶(hù)程序可以像處理基本圖像元素一樣來(lái)處理復(fù)合圖像元素，這就要引入Composite模式了，需要把對(duì)于子對(duì)象的管理工作交給復(fù)合圖像元素，為了進(jìn)行子對(duì)象的管理，它必須提供必要的Add()，Remove()等方法。第18頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二19使用組合模式透明方式第19頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二20示例代碼n

10、amespace CompositPattern public abstract class Graphics protected string name; public Graphics(string name) = name; public abstract void Draw(); public abstract void Add(Graphics g); public abstract void Remove(Graphics g); 第20頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二21示例代碼using System;namespace Compo

11、sitPattern public class Line : Graphics public Line(string name):base(name) / public override void Draw() Console.WriteLine(Draw a + name.ToString(); public override void Add(Graphics g) / public override void Remove(Graphics g) / 第21頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二22示例代碼using System;namespace Composit

12、Pattern public class Circle : Graphics public Circle(string name) : base(name) / public override void Draw() Console.WriteLine(Draw a + name.ToString(); public override void Add(Graphics g) / public override void Remove(Graphics g) / 第22頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二23示例代碼using System;namespace Compo

13、sitPattern public class Rectangle : Graphics public Rectangle(string name) : base(name) / public override void Draw() Console.WriteLine(Draw a + name.ToString(); public override void Add(Graphics g) / public override void Remove(Graphics g) / 第23頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二24示例代碼using System;using

14、System.Collections;namespace CompositPattern public class Picture : Graphics protected ArrayList picList = new ArrayList(); public Picture(string name) : base(name) / public override void Draw() Console.WriteLine(Draw a + name.ToString(); foreach (Graphics g in picList) g.Draw(); public override voi

15、d Add(Graphics g) picList.Add(g); public override void Remove(Graphics g) picList.Remove(g); 第24頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二25示例代碼using System;using System.Collections;namespace CompositPattern public class Picture : Graphics protected ArrayList picList = new ArrayList(); public Picture(string name

16、) : base(name) / public override void Draw() Console.WriteLine(Draw a + name.ToString(); foreach (Graphics g in picList) g.Draw(); public override void Add(Graphics g) picList.Add(g); public override void Remove(Graphics g) picList.Remove(g); 第25頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二26示例代碼using System;namesp

17、ace CompositPattern public class Tester public static void Main() Picture pic = new Picture(Root); pic.Add(new Line(Line); pic.Add(new Circle(Circle); Rectangle r = new Rectangle(Rectangle); pic.Add(r); pic.Draw(); Line l = new Line(Line); r.Add(l); r.Remove(l); r.Draw(); 第26頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12

18、分，星期二27使用組合模式透明方式這樣引入Composite模式后，客戶(hù)端程序不再依賴(lài)于復(fù)合圖像元素的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了。然而，我們程序中仍然存在著問(wèn)題，因?yàn)長(zhǎng)ine，Rectangle，Circle已經(jīng)沒(méi)有了子對(duì)象，它是一個(gè)基本圖像元素，因此Add()，Remove()的方法對(duì)于它來(lái)說(shuō)沒(méi)有任何意義，而且把這種錯(cuò)誤不會(huì)在編譯的時(shí)候報(bào)錯(cuò)，把錯(cuò)誤放在了運(yùn)行期，我們希望能夠捕獲到這類(lèi)錯(cuò)誤，并加以處理。第27頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二28如此修改publicclassLine:GraphicspublicLine(stringname) :base(name)publicove

19、rridevoidDraw()Console.WriteLine(Drawa+name.ToString();publicoverridevoidAdd(Graphicsg)/拋出一個(gè)我們自定義的異常publicoverridevoidRemove(Graphicsg)/拋出一個(gè)我們自定義的異常 第28頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二29使用組合模式安全方式這樣改進(jìn)以后，我們可以捕獲可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，做進(jìn)一步的處理。上面的這種實(shí)現(xiàn)方法屬于透明式的Composite模式，如果我們想要更安全的一種做法，就需要把管理子對(duì)象的方法聲明在樹(shù)枝構(gòu)件Picture類(lèi)里面，這樣如果葉子

20、節(jié)點(diǎn)Line，Rectangle，Circle使用這些方法時(shí)，在編譯期就會(huì)出錯(cuò)。第29頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二30使用組合模式安全方式第30頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二31示例代碼namespace CompositPattern public abstract class Graphics protected string name; public Graphics(string name) = name; public abstract void Draw(); 第31頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，

21、19點(diǎn)12分，星期二32示例代碼using System;namespace CompositPattern public class Line : Graphics public Line(string name):base(name) / public override void Draw() Console.WriteLine(Draw a + name.ToString(); 第32頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二33示例代碼using System;namespace CompositPattern public class Circle : Graphic

22、s public Circle(string name) : base(name) / public override void Draw() Console.WriteLine(Draw a + name.ToString(); 第33頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二34示例代碼using System;namespace CompositPattern public class Rectangle : Graphics public Rectangle(string name) : base(name) / public override void Draw()

23、Console.WriteLine(Draw a + name.ToString(); 第34頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二35示例代碼using System;using System.Collections;namespace CompositPattern public class Picture : Graphics protected ArrayList picList = new ArrayList(); public Picture(string name) : base(name) / public override void Draw() Cons

24、ole.WriteLine(Draw a + name.ToString(); foreach (Graphics g in picList) g.Draw(); public void Add(Graphics g) picList.Add(g); public void Remove(Graphics g) picList.Remove(g); 第35頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二36示例代碼using System;using System.Collections;namespace CompositPattern public class Picture :

25、 Graphics protected ArrayList picList = new ArrayList(); public Picture(string name) : base(name) / public override void Draw() Console.WriteLine(Draw a + name.ToString(); foreach (Graphics g in picList) g.Draw(); public void Add(Graphics g) picList.Add(g); public void Remove(Graphics g) picList.Remove(g); 第36頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)12分，星期二37示例代碼using System;namespace CompositPattern public class Tester public static void Main() Picture pic = new Picture(Root); pic.Add(new Line(Line); pic.Add(new Circle(Circle); Rectangle r = new Rectangle(Rectangle); pic.Add(r); pic.Draw(); r.Draw(); 第37頁(yè)