Python设计模式（6）：组合模式
Python设计模式（6）：组合模式
不可言诉的深渊
发布于 2019-07-26 17:25:48
发布于 2019-07-26 17:25:48
导言
在软件设计与编程中经常会遇到树形数据。当处理树形结构的数据时，程序员必须经常区分叶子节点与树的一个树枝节点。这往往会使代码变得更加复杂，并且很容易出错。组合模式即为解决这个问题的一个有效解决办法，即允许一致对待复杂和原始对象的接口。在面向对象编程技术中，组合对象是一个或者多个相似对象构成的对象，各个对象有相似的功能。关键的概念是客户类以相同的方式对待单独的对象与一组对象，即所谓的组合对象。
组合模式有时候又叫部分 - 整体模式。在树型结构问题中模糊了简单元素和复杂元素的概念，客户程序可以像处理简单元素一样来处理复杂元素，从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。
组合模式指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。
组合模式结构图如图所示。
组合模式所包含的各组成部分意义如下。
- Component：为组合模式中的对象声明接口，在适当的情况下，实现所有类共有接口的默认行为，声明一个接口用于访问和管理其子组件；在递归结构中定义一个接口，用于访问一个父组件，并在合适的情况下实现。
- Leaf：在组合模式中表示叶节点对象，叶节点对象没有子节点，实现 Component 的所有方法。
- Composite：表示组合部件（注意部件带有子部件），实现操纵子部件的所有方法；实现所有在 Component 的操作。
- Client：通过 Component 接口操纵组合部件的对象。
各组成部分的协作过程是，用户使用 Component 类接口与组合结构中的对象进行交互。如果接受者是一个 Leaf，则直接处理请求；如果接受者是 Composite，则通常将请求发送给其子部件，在转发请求之前或之后可能执行一些辅助操作。
组合模式的优点如下。
- 定义了包含基本对象和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。
- 简化了客户代码。客户可以一致的使用组合对象和单个对象，通常用户不知道处理的是一个叶节点还是一个组合组件。
- 使得更容易增加新类型的组件。新定义的 Composite 和 Leaf 子类自动与已有的结构和客户代码一起工作，客户程序不需要因为新的 Component 类而去改变。
- 使设计变得更通用。
from abc import ABC, abstractmethod
class Component(ABC):
def __init__(self, name):
self.name = name
@abstractmethod
def operation(self, depth):
pass
@abstractmethod
def add(self, c):
pass
@abstractmethod
def remove(self, c):
pass
@abstractmethod
def get_child(self, index):
pass
class Composite(Component):
def __init__(self, name):
Component.__init__(self, name)
self.children = []
def operation(self, depth):
strtemp = ''
for i in range(depth):
strtemp += strtemp+'-'
print(strtemp+self.name)
for comp in self.children:
comp.operation(depth+2)
def add(self, c):
self.children.append(c)
def remove(self, c):
self.children.remove(c)
def get_child(self, index):
return self.children[index]
class Leaf(Component):
def operation(self, depth):
strtemp = ''
for i in range(depth):
strtemp += strtemp+'-'
print(strtemp+self.name)
def add(self, c):
print('不能添加下级节点！')
def remove(self, c):
print('不能删除下级节点！')
def get_child(self, index):
print('没有下级节点！')
class Client:
@staticmethod
def main():
# 生成树根
root = Composite("root")
# 根上长出2个叶子
root.add(Leaf('leaf A'))
root.add(Leaf('leaf B'))
# 根上长出树枝Composite X
comp = Composite("Composite X")
comp.add(Leaf('leaf XA'))
comp.add(Leaf('leaf XB'))
root.add(comp)
# 根上长出树枝Composite X
comp2 = Composite("Composite XY")
# Composite X长出2个叶子
comp2.add(Leaf('leaf XYA'))
comp2.add(Leaf('leaf XYB'))
root.add(comp2)
# 根上又长出2个叶子,C和D,D没长好,掉了
root.add(Leaf('Leaf C'))
leaf = Leaf("Leaf D")
root.add(leaf)
root.remove(leaf)
# 展示组织
root.operation(1)
if __name__ == '__main__':
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原始发表：2019-03-16，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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