Composite 组合对象结构型模式：将对象组合成树形结构以表示“部分－整体”的层次结构。Composite 使得用户对单个对象和组合的使用具有一致性。
Composite 模式适用于：1）你想表示对象的“部分－整体”层次结构。2）你希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象。
Composite 的通用结构图如下：
典型的 Composite 对象结构如下图所示：
注：1）客户通过 Component 接口操纵部件的对象。
2）Component： 为组合中的对象声明接口；在适当的情况下，实现所有类共有接口的缺省行为；声明一个接口用于访问和管理 Component 的子组件。在递归结构中定义一个接口，用于访问一个父部件，并在合适的情况下实现它。
3）Leaf：在组合中表示叶节点对象，叶节点没有子节点；在组合中定义对象行为。
4）：Composite：定义有子部件的那些部件的行为；存储子部件；在 Composite 接口中实现与子部件有关的操作。
其中：Add 和 Remove 操作用于管理子部件。1）：如果强调透明性，则应该在类层次结构的根部Component 定义子节点管理接口 ，这样可以一致地使用所有的组件，但这一方法是以安全性为代价的，因为客户有可能会做一些无意义的事情，例如在 Leaf 中增加或删除对象等。2）：如果强调安全性，则在 Composite 类中定义管理子部件的方法，但这样损失了透明性，因为 Leaf 和 Composite 具有不同的接口。GOF 的书中指出，这一模式应该强调透明性。
Composite 组合对象结构型模式代码示例如下：
1: //Composite.h 2: #pragma once 3: 4: #include
5: #include
6: 7: // 组合中的抽象基类 8: class Component{ 9: public: 10: Component(){} 11: virtual ~Component(){ } 12: 13: // 纯虚函数, 只提供接口, 没有默认的实现 14: virtual void Operation() = 0; 15: 16: // 强调透明性，在层次结构的根部定义 Add 和 Remove 用于管理子部件 17: // 虚函数, 提供接口, 有默认的实现但是什么都不做 18: virtual void Add(Component* pChild); //添加一个子组件 19: virtual void Remove(Component* pChild); //删除一个子组件 20: virtual Component* GetChild(int nIndex); //获得子组件的指针 21: 22: // 当该结构中子类数目相对较少时，可以在基类中存放子类指针 23: // private: 24: // std::list
m_ListOfComponent;
25: }; 26: 27: // 派生自 Component, 是其中的叶子组件的基类 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组件的基类 47: class Composite : public Component{ 48: public: 49: Composite(){ } 50: virtual ~Composite(); 51: 52: // 对所有 m_ListOfComponent，调用其 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 可以使用多种数据结构存贮它们的子节点 61: // 包括连接列表、树、数组和 hash 表。数据结构的选择取决于效率。 62: // 没有必要使用通用的数据结构，有时对于每个子节点， Composite 63: // 都有一个变量与之对应，这就要求 Composite 的每个子类都要实现自己的管理接口。 64: 65: // 这里采用 list 容器去保存子组件 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成员函数的实现 7: void Component::Add(Component* pChild){} 8: void Component::Remove(Component* pChild){} 9: Component* Component::GetChild(int nIndex){ return NULL;} 10: 11: // Leaf1 成员函数的实现, for test 12: void Leaf1::Operation(){ 13: std::cout << "Operation by leaf1" << std::endl; 14: } 15: // Leaf2 成员函数的实现, for test 16: void Leaf2::Operation(){ 17: std::cout << "Operation by leaf2" << std::endl; 18: } 19: 20: // Composite 成员函数的实现 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 对所有的 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 成员函数的实现, for test 74: void Leaf3::Operation(){ 75: std::cout << "Operation by leaf3" << std::endl; 76: } 77: // Leaf4 成员函数的实现, 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: }