组合模式
简介
- 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。
动机
- 总部、分部和办事处是成树状结构，也就是有组织结构的，不可以简单的平行管理。
- 希望总公司的组织结构，比如人力资源部、财务部的管理功能可以复用于分公司。这其实是整体与部分可以被一致对待的问题。
适用性
- 想表示对象的“部分-整体”层次结构。
- 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。
结构
参与者
- 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。（可选）
- Leaf
- 在组合中表示叶节点对象，叶节点没有子节点。
- 在组合中定义叶节点对象的行为。
- Composite
- 定义有子部件的那些部件的行为。
- 存储子部件。
- 在Component接口中实现与子部件有关的操作。
- Client
- 通过Component接口操纵组合部件的对象。
协作
- 用户使用Component类接口与组合结构中的对象进行交互。
- 如果接收者是一个叶节点，则直接处理请求。
- 如果接收者是一个Composite，它通常将请求发送给它的子部件，在转发请求之前与/或之后可能执行一些辅助操作。
效果
- 定义了包含基本对象和组合对象的类层次结构。
- 简化客户代码。
- 使得更容易添加新类型的组件。
职责链模式
简介
- 为解除请求的发送者和接收者之间的耦合，而使多个对象都有机会处理这个请求。
- 将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，指导有一个对象处理它为止。
动机
- 考虑公司中的请假申请。
- 公司中管理人员按等级从低到高分别有：经理、总监、总经理。
- 请假需要根据天数长短，向不同等级的管理人员申请，例如少于2天直接向经理申请即可，少于一周必须要总监批准，更长时间则需要总经理批准。
适用性
- 有多个对象可以处理一个请求，哪个对象处理该请求运行时刻自动确定。
- 想在不明确指定接收者的情况下，向多个对象中的一个提交一个请求。
- 可处理一个请求的对象集合应被动态指定。
结构
参与者
- Handler
- 定义一个处理请求的接口。
- 实现后继链。
- ConcreteHandler
- 处理它所负责的请求。
- 可访问它的后继者。
- 如果可处理该请求，就处理之；否则将该请求转发给它的后继者。
- Client
- 向链上的ConcreteHandler对象提交请求。
效果
- 降低耦合度。
- 增强了给对象指派职责的灵活性。
- 不保证被接受。
实例
根据下图，利用组合模式构建该公司的结构。
即总公司下设上海华东分公司，华东分公司下设南京办事处和杭州办事处。其中，各级分公司均设有人力资源部和财务部。
利用组合模式构建好该结构后，利用职责链模式处理各地员工加薪请求。
例如，一南京员工提出加薪请求，如果加薪不超过1000元，南京办事处即可批准；如果超过1000元，则上报华东分公司，如果2000元以内，则批准；超过则上报北京总公司，如果不超过3000元，则总公司批准，否则拒绝。
UML
组合模式Component是对象声明接口，对应于职责链模式的Handler,两个模式的代码可以合并。
另外通过增加low, bound两个变量来控制if语句数量，减少类的数目。因此职责链中的多个ConcreteHandler对应于一个具体的ConcreteCompany。
代码
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#include<iostream> #include<list> #include <typeinfo> using namespace std; class Component{ public: Component(string name){ this->name = name; } virtual void Add(Component* c) = 0; virtual void Remove(Component* c) = 0; virtual void Display(int depth) = 0; void SetSuccessor(Component* s){ this->successor = s; } void SetBound(int low, int high){ this->low = low; this->high = high; } virtual void HandleReauest(int request) = 0; protected: string name; int low, high; Component* successor; }; class Subcom : public Component{ public: Subcom(string name) : Component(name){} void Add(Component* c){ cout<<"Cannot add to a leaf"; } void Remove(Component* c){ cout<<"Cannot remove from a leaf"; } void Display(int depth){ for(int i = 0; i <= depth; i++) cout<<"--"; cout<<name<<endl; } void HandleReauest(int request){ } }; class ConcreteCompany: public Component{ private: list<Component*> children; public: ConcreteCompany(string name): Component(name){} void Add(Component *c){ children.push_back(c); } void Remove(Component *c){ children.remove(c); } void Display(int depth){ for(int i = 0; i <= depth; i++) cout<<"--"; cout<<name<<endl; for(Component* child : children){ child->Display(depth + 1); } } void HandleReauest(int request){ if(request >= low && request <= high){ cout<<this->name<<"处理请求: "<<request<<endl; }else if(successor != NULL){ cout<<this->name<<"处理失败"<<endl; successor->HandleReauest(request); }else{ cout<<this->name<<"加薪拒绝"<<request<<endl; } } }; /* 即总公司下设上海华东分公司，华东分公司下设南京办事处和杭州办事处。其中，各级分公司均设有人力资源部和财务部。 用组合模式构建好该结构后，利用职责链模式处理各地员工加薪请求。 例如，一南京员工提出加薪请求，如果加薪不超过1000元，南京办事处即可批准；如果超过1000元，则上报华东分公司，如果2000元以内，则批准；超过则上报北京总公司，如果不超过3000元，则总公司批准，否则拒绝。、 实验报告内容: */ int main(){ Component *root = new ConcreteCompany("总公司"); root->Add(new Subcom("人力资源部")); root->Add(new Subcom("财务部")); root->SetBound(2000, 3000); Component *huadong = new ConcreteCompany("上海华东分公司"); huadong->Add(new Subcom("人力资源部")); huadong->Add(new Subcom("财务部")); huadong->SetBound(1000, 2000); Component *nanjing = new ConcreteCompany("南京办事处"); nanjing->Add(new Subcom("人力资源部")); nanjing->Add(new Subcom("财务部")); nanjing->SetBound(0, 1000); Component *hanzhou = new ConcreteCompany("杭州办事处"); hanzhou->Add(new Subcom("人力资源部")); hanzhou->Add(new Subcom("财务部")); hanzhou->SetBound(0, 1000); nanjing->SetSuccessor(huadong); hanzhou->SetSuccessor(huadong); huadong->SetSuccessor(root); root->SetSuccessor(NULL); huadong->Add(nanjing); huadong->Add(hanzhou); root->Add(huadong); root->Display(1); cout<<"*********************"<<endl; nanjing->HandleReauest(100); cout<<"*********************"<<endl; hanzhou->HandleReauest(1500); cout<<"*********************"<<endl; hanzhou->HandleReauest(2100); cout<<"*********************"<<endl; hanzhou->HandleReauest(3100); return 0; } // |
结果
总结
①本次需要将职责链模式与组合模式合并，其中组合模式Component是对象声明接口，对应于职责链模式的Handler。
②组合模式中的节点需要放到当前父节点的list中，对于容器list，需要掌握对应的STL语句。
③对于职责链模式，为了减少类的数量和耦合需要设置low和high两个上下界。类虽然少了，但是对象没有减少，这些对象形成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理了它为止。通过当前对象的name来指示客户端选择。
