C++设计模式之组合模式的基本结构

组合模式的UML类图表示如下：

+------------------+        +------------------+
|    Component     | <----- |      Leaf        |
+------------------+        +------------------+
| + operation()    |        | + operation()    |
+------------------+        +------------------+
        ^
        |
        |
+------------------+        +------------------+
|    Composite     | <----- |      Leaf        |
+------------------+        +------------------+
| - components[]   |        | + operation()    |
| + add(c: Component) |      +------------------+
| + remove(c: Component)|
| + operation()    |
+------------------+

各个参与者及其职责：

1. Component（抽象组件）：

   • 职责：
     • 定义组合对象的公共接口，所有子类都实现这个接口。
     • 声明管理子组件的方法（如 add(), remove()），但不一定需要实现这些方法。
   • 方法：
     • operation(): 定义组合对象和叶子对象的公共操作接口。

2. Leaf（叶子节点）：

   • 职责：
     • 表示组合中的叶子对象，叶子节点没有子节点。
     • 实现 Component 接口中的操作方法。
   • 方法：
     • operation(): 实现具体的操作逻辑。

3. Composite（组合节点）：

   • 职责：
     • 表示组合中的非叶子节点，可以包含子节点。
     • 实现 Component 接口中的操作方法，并负责管理子组件。
   • 方法：
     • add(Component): 添加子组件。
     • remove(Component): 移除子组件。
     • operation(): 在组合节点上调用 operation() 方法时，会递归调用所有子组件的 operation() 方法。

示例说明：

假设你正在设计一个图形编辑器，其中包含各种形状（如矩形、圆形等），这些形状可以组合成更复杂的图形。

• Component：定义了所有图形对象的公共接口 operation()，表示如何绘制图形。
• Leaf：表示单个形状（如矩形、圆形），直接实现 operation() 方法来绘制自身。
• Composite：表示包含其他形状的复杂图形，实现 operation() 方法时，会递归调用所有子形状的 operation() 方法来绘制整个图形。

通过这种设计，客户端代码可以统一地处理单个形状和复杂图形，无需关心它们的具体类型，从而简化了客户端代码。

总结：

组合模式的UML类图展示了如何通过抽象组件、叶子节点和组合节点来构建树形结构。这种模式使得客户端可以一致地处理单个对象和组合对象，简化了客户端代码，并提供了灵活的结构。