组合模式(Composite Pattern),又叫部分整体模式,是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象。组合模式依据树形结构来组合对象,用来表示部分以及整体层次。这种类型的设计模式属于结构型模式,它创建了对象组的树形结构。
意图
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。
解决问题
它在我们树型结构的问题中,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。
UML图
该模式包含的角色及其职责
抽象根节点(Component)
定义系统各层次对象的共有方法和属性,可以预先定义一些默认行为和属性。
树枝节点(Composite)
定义树枝节点的行为,存储子节点,组合树枝节点和叶子节点形成一个树形结构。
叶子节点(Leaf)
叶子节点对象,其下再无分支,是系统层次遍历的最小单位。
在本例子中:
优缺点
优点
复杂的对象分层次表示,添加新的节点容易。 客户端调用简单,客户端可以一致的使用组合结构或其中单个对象。 更容易在组合体内加入对象构件,客户端不必因为加入了新的对象构件而更改原有代码。缺点
在使用组合模式时,其叶子和树枝的声明都是实现类,而不是接口,违反了依赖倒置原则。 使设计变得更加抽象,对象的业务规则如果很复杂,则实现组合模式具有很大挑战性,而且不是所有的方法都与叶子对象子类都有关联。应用场景
当想表达对象的部分-整体的层次结构时,如公司的上下级关系,分销系统,产品品牌分类。 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时。案例背景
举一个例子:一家公司的组成通常都是多个部门组成的,现在我们有一家公司有多个部门,部门里面还有很多职位,我们用这个组合模式来看看。
组织架构
使用代码把上图转换成下图的形式表达
应用场景
Component.php 抽象的公司架构(Component)
abstract class Component{ protected $name; public function __construct($name){ $this->name = $name; } public abstract function operation($depth); public abstract function add(Component $component); public abstract function remove(Component $component);}
Composite.php 具体的公司部门(Composite)
class Composite extends Component{ private $componentList; public function operation($depth){ echo str_repeat(\'-\', $depth) . $this->name . PHP_EOL; foreach ($this->componentList as $component) { $component->operation($depth + 2); } } public function add(Component $component){ $this->componentList[] = $component; } public function remove(Component $component){ $position = 0; foreach ($this->componentList as $child) { ++$position; if ($child == $component) { array_slice($this->componentList, $position, 1); } } } public function getChild(int $i){ return $this->componentList[$i]; }}
Leaf.php 公司部门最终的职位(Leaf)
class Leaf extends Component{ public function operation($depth){ echo str_repeat(\'-\', $depth) . $this->name . PHP_EOL; } public function add(Component $component){ echo "Cannot add to a leaf".PHP_EOL; } public function remove(Component $component){ echo "Cannot remove from a leaf".PHP_EOL; }}
调用代码:
$root = new Composite("公司");// 添加人事部门$rs = new Composite("人事部门");// 添加人事部门下面的职位$rs->add(new Leaf("人事总监"));$rs->add(new Leaf("人事主管"));$rs->add(new Leaf("人事专员"));$root->add($rs);// 添加财务部门$cw = new Composite("财务部门");// 添加部门下面的职位$cw->add(new Leaf("财务总监"));$cw->add(new Leaf("会计"));$cw->add(new Leaf("出纳"));$root->add($cw);$root->operation(0);$child = $root->getChild(0);print_r($child);
输出结果:
公司--人事部门----人事总监----人事主管----人事专员--财务部门----财务总监----会计----出纳// 通过 getChild 获取的某个部门对象Composite Object( [Composite:private] => Array ( [0] => Leaf Object ( [name:protected] => 人事总监 ) [1] => Leaf Object ( [name:protected] => 人事主管 ) [2] => Leaf Object ( [name:protected] => 人事专员 ) ) [name:protected] => 人事部门)
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