Composite 組合對象結構型模式：将對象組合成樹形結構以表示“部分－整體”的層次結構。Composite 使得使用者對單個對象群組合的使用具有一緻性。
Composite 模式适用于：1）你想表示對象的“部分－整體”層次結構。2）你希望使用者忽略組合對象與單個對象的不同，使用者将統一地使用組合結構中的所有對象。
Composite 的通用結構圖如下：
典型的 Composite 對象結構如下圖所示：
注：1）客戶通過 Component 接口操縱部件的對象。
2）Component： 為組合中的對象聲明接口；在适當的情況下，實作所有類共有接口的預設行為；聲明一個接口用于通路和管理 Component 的子元件。在遞歸結構中定義一個接口，用于通路一個父部件，并在合适的情況下實作它。
3）Leaf：在組合中表示葉節點對象，葉節點沒有子節點；在組合中定義對象行為。
4）：Composite：定義有子部件的那些部件的行為；存儲子部件；在 Composite 接口中實作與子部件有關的操作。
其中：Add 和 Remove 操作用于管理子部件。1）：如果強調透明性，則應該在類層次結構的根部Component 定義子節點管理接口 ，這樣可以一緻地使用所有的元件，但這一方法是以安全性為代價的，因為客戶有可能會做一些無意義的事情，例如在 Leaf 中增加或删除對象等。2）：如果強調安全性，則在 Composite 類中定義管理子部件的方法，但這樣損失了透明性，因為 Leaf 和 Composite 具有不同的接口。GOF 的書中指出，這一模式應該強調透明性。
Composite 組合對象結構型模式代碼示例如下：
1: //Composite.h 2: #pragma once 3: 4: #include
5: #include
6: 7: // 組合中的抽象基類 8: class Component{ 9: public: 10: Component(){} 11: virtual ~Component(){ } 12: 13: // 純虛函數, 隻提供接口, 沒有預設的實作 14: virtual void Operation() = 0; 15: 16: // 強調透明性，在層次結構的根部定義 Add 和 Remove 用于管理子部件 17: // 虛函數, 提供接口, 有預設的實作但是什麼都不做 18: virtual void Add(Component* pChild); //添加一個子元件 19: virtual void Remove(Component* pChild); //删除一個子元件 20: virtual Component* GetChild(int nIndex); //獲得子元件的指針 21: 22: // 當該結構中子類數目相對較少時，可以在基類中存放子類指針 23: // private: 24: // std::list
m_ListOfComponent;
25: }; 26: 27: // 派生自 Component, 是其中的葉子元件的基類 28: // Leaf1, for test 29: class Leaf1 : public Component{ 30: public: 31: Leaf1(){} 32: virtual ~Leaf1(){ } 33: 34: virtual void Operation(); 35: }; 36: // Leaf2, for test 37: class Leaf2 : public Component{ 38: public: 39: Leaf2(){} 40: virtual ~Leaf2(){ } 41: 42: virtual void Operation(); 43: }; 44: 45: // 46: // Composite 派生自 Component, 是其中的含有子件的元件的基類 47: class Composite : public Component{ 48: public: 49: Composite(){ } 50: virtual ~Composite(); 51: 52: // 對所有 m_ListOfComponent，調用其 Operation() 53: virtual void Operation(); 54: 55: virtual void Add(Component* pChild); 56: virtual void Remove(Component* pChild); 57: virtual Component* GetChild(int nIndex); 58: 59: private: 60: // Composite 可以使用多種資料結構存貯它們的子節點 61: // 包括連接配接清單、樹、數組和 hash 表。資料結構的選擇取決于效率。 62: // 沒有必要使用通用的資料結構，有時對于每個子節點， Composite 63: // 都有一個變量與之對應，這就要求 Composite 的每個子類都要實作自己的管理接口。 64: 65: // 這裡采用 list 容器去儲存子元件 66: std::list
m_ListOfComponent;
67: }; 68: 69: // Derived from Composite, for test 70: class Leaf3 : public Composite{ 71: public: 72: Leaf3(){} 73: virtual ~Leaf3(){ } 74: 75: virtual void Operation(); 76: }; 77: // Derived from Composite, for test 78: class Leaf4 : public Composite{ 79: public: 80: Leaf4(){} 81: virtual ~Leaf4(){ } 82: 83: virtual void Operation(); 84: }; 1: // Composite.cpp 2: #include "Composite.h" 3: #include
4: #include
5: 6: // Component成員函數的實作 7: void Component::Add(Component* pChild){} 8: void Component::Remove(Component* pChild){} 9: Component* Component::GetChild(int nIndex){ return NULL;} 10: 11: // Leaf1 成員函數的實作, for test 12: void Leaf1::Operation(){ 13: std::cout << "Operation by leaf1" << std::endl; 14: } 15: // Leaf2 成員函數的實作, for test 16: void Leaf2::Operation(){ 17: std::cout << "Operation by leaf2" << std::endl; 18: } 19: 20: // Composite 成員函數的實作 21: Composite::~Composite(){ 22: std::list
::iterator iter1, iter2, temp;
23: 24: for (iter1 = m_ListOfComponent.begin(), 25: iter2 = m_ListOfComponent.end(); iter1 != iter2;) 26: { 27: temp = iter1; 28: ++iter1; 29: delete (*temp); 30: } 31: m_ListOfComponent.clear(); 32: } 33: 34: // Composite::Operation 對所有的 35: void Composite::Operation(){ 36: //std::cout << "Operation by Composite" << std::endl; 37: std::list
::iterator iter1, iter2;
38: for (iter1 = m_ListOfComponent.begin(), 39: iter2 = m_ListOfComponent.end();iter1 != iter2;++iter1) 40: { 41: (*iter1)->Operation(); 42: } 43: } 44: // Add, Remove 管理子部件 45: void Composite::Add(Component* pChild){ 46: m_ListOfComponent.push_back(pChild); 47: } 48: 49: void Composite::Remove(Component* pChild){ 50: std::list
::iterator iter;
51: 52: iter = find(m_ListOfComponent.begin(), m_ListOfComponent.end(), pChild); 53: if (m_ListOfComponent.end() != iter){ 54: m_ListOfComponent.erase(iter); 55: } 56: } 57: 58: Component* Composite::GetChild(int nIndex){ 59: if (nIndex <= 0 || nIndex > m_ListOfComponent.size()) 60: return NULL; 61: 62: std::list
::iterator iter1, iter2;
63: int i; 64: for (i = 1, iter1 = m_ListOfComponent.begin(), 65: iter2 = m_ListOfComponent.end();iter1 != iter2;++iter1, ++i){ 66: if (i == nIndex) 67: break; 68: } 69: 70: return *iter1; 71: } 72: 73: // Leaf3 成員函數的實作, for test 74: void Leaf3::Operation(){ 75: std::cout << "Operation by leaf3" << std::endl; 76: } 77: // Leaf4 成員函數的實作, for test 78: void Leaf4::Operation(){ 79: std::cout << "Operation by leaf4" << std::endl; 80: } //test 1: //test.cpp 2: #include "Composite.h" 3: #include
4: 5: int main() 6: { 7: Component* pComponent = new Composite; 8: Leaf1 *pLeaf1 = new Leaf1(); 9: Leaf2 *pLeaf2 = new Leaf2(); 10: 11: Leaf3 *pLeaf3 = new Leaf3(); 12: Leaf4 *pLeaf4 = new Leaf4(); 13: 14: pComponent->Add(pLeaf1); 15: pComponent->Add(pLeaf2); 16: pComponent->Add(pLeaf3); 17: pComponent->Add(pLeaf4); 18: 19: pComponent->Operation(); 20: 21: delete pComponent; 22: 23: return EXIT_SUCCESS; 24: }