大话设计模式十七之组合模式

为一家在全国许多城市都有分销机构的大公司做办公管理系统,总部有人力资源、财务、运营等部门。

它们在北京有总部,在全国几大城市都设有分公司,比如上海设有华东区分布,然后在一些省会城市还设有办事处,比如南京办事处、杭州办事处。现在的问题是,总公司的人力资源部、财务部等办公管理功能在所有的分公司或办事处都需要有。

简单复制是最糟糕的设计,如果以共享功能到各个分公司,也就是让总部、分公司、办事处用同一套代码,只是根据ID的不同来区分。这样就糟了,因为他们的要求,总部、分部和办事处是成树状结构的,也就是有组织结构的,不可以简单的平行管理。这就比较痛苦了,因为实际开发时就得一个一个的判断它是总部,还是分公司的财务,然后再执行其相应的方法。

类似的这种部分与整体情况很多见,例如卖电脑的商家,可以卖单独配件也可以卖组装整机,又如复制文件,可以一个一个文件复制粘贴还可以整个文件夹进行复制,再比如文本编辑,可以给单个字加粗、变色、改字体,当然也可以给整段文字做同样的操作。其本质都是统一的问题,就是部分与整体的关系。


可以将总公司的组织结构,比如人力资源部、财务部的管理功能复用于分公司,这其实就是

整体与部分可以被一致对待的问题。


就像对于word文档里的文字,对单个字的处理和对多个字、甚至整个文档的处理,其实是一样的,用户希望一致对待,程序开发者也希望一致处理。但具体该怎么做呢?


对于上面那个案例,如果把北京总公司当做一棵大树的根部的话,它的下属分公司其实就是这棵树的分支,而它们的相关的只能部门由于没有分支了,所以可以理解为树叶。

尽管天下没有两篇相同的树叶,但同一棵树上长出来的树叶样子也不会相差到哪里去。也就是说,你所希望的总部的财务部管理功能也最好是能复用到子公司,那么最好的办法就是,我们在处理总公司的财务管理功能和处理子公司的财务管理功能的方法都是一样的。


一、组合模式

组合模式(Composite),将对象组合成树形结构以表示‘部分-整体’的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。








树可能有无数的分支,但只需要反复用Composite就可以实现树状结构了。虽然树叶是不可以再长分枝的,但是Leaf类当中也有Add和Remove,这种方式叫做透明方式。

透明方式:在Component中声明所有用来管理子对象的方法,其中包括Add、Remove等。这样实现Component接口的所有子类都具备了Add和Remove。这样做的好处就是叶节点对于外界没有区别,它们具备完全一致的行为接口。但问题也很明显,因为Leaf类本身部具备Add()、Remove()方法的功能,所以实现它是没有意义的。


如果不希望做这样的无用功,也就是Leaf类当中不用Add和Remove方法,那就是安全方式。

安全方式:在Component接口中不去声明Add和Remove方法,那么子类的Leaf也就不需要去实现它,而是在Composite声明所有用来管理子类对象的方法。

这样做不会出现Leaf做无用功的问题,不过由于不够透明,所以树叶和树枝类将不具有相同的接口,客户端的调用需要做相应的判断,带来了不便。


二、何使用组合模式

当需求中是体现部分与整体层次的结构时,以及希望用户可以忽略组合对象与单个对象的不同,统一地使用组合结构中的所有对象时,就应该考虑用组合模式了。


公司管理系统结构图:










组合模式的好处:

组合模式定义了包含人力资源部和财务部这些基本对象和分公司、办事处等组合对象的类层次结构。基本对象可以被组合成更复杂的组合对象,而这个组合对象又可以被组合,这样不断地递归下去,客户代码中,任何用到基本对象的地方都可以使用组合对象了。

用户是不用关心到底是处理一个叶节点还是处理一个组合组件,也就用不着为定义组合而写一些选择判断语句了。

组合模式让客户可以一致地使用组合结构和单个对象。


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