源码地址:https://github.com/weilanhanf/PythonDesignPatterns
说明:
组合模式主要用来处理一类具有“容器特征”的对象——它们即充当对象又可以作为容器包含其他多个对象。组合模式对“容器特征”的对象和单个对象一视同仁。例如在计算机处理算术表达式的时候,算术表达式包括操作数,操作符和另一个操作数。操作数可以是一个数字也可以是另一个表达式。这样7+8和(2+3)+(4*6)都是合法的表达式,计算机先将(2+3)+(4*6)分解为(2+3)和(4*6)在对上述两个操作数进行进一步分解。
组合模式也叫作部分-整体模式,其定义如下:将对象组合成树形结构以表示“部分”和“整体”的层次结构,使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
实例:
每一个公司都有自己的组织结构,越是大型的企业,其组织结构就会越复杂。大多数情况下,公司喜欢用“树形”结构来组织复杂的公司人事关系和公司间的结构关系。一般情况下,根结点代表公司的最高行政权利单位,分支节点表示一个个部门,而叶子结点则会用来代表每一个员工。每一个结点的子树,表示该结点代表的部门所管理的单位。假设一个具有HR部门,财务部门和研发部门,同时在全国有分支公司的总公司,其公司结构,可以表示成如下逻辑:
class Company:
name = ''
def __init__(self, name):
self.name = name
def add(self, company):
pass
def remove(self, company):
pass
def display(self, depth):
pass
def listDuty(self):
pass
class ConcreteCompany(Company):
childrenCompany = None
def __init__(self, name):
Company.__init__(self,name)
self.childrenCompany = []
def add(self, company):
self.childrenCompany.append(company)
def remove(self, company):
self.childrenCompany.remove(company)
def display(self, depth):
print('-'*depth + self.name)
for component in self.childrenCompany:
component.display(depth+1)
def listDuty(self):
for component in self.childrenCompany:
component.listDuty()
class HRDepartment(Company):
def __init__(self, name):
Company.__init__(self,name)
def display(self, depth):
print('-'*depth + self.name)
def listDuty(self): #履行职责
print('%s\t Enrolling & Transfering management.' % self.name)
class FinanceDepartment(Company):
def __init__(self, name):
Company.__init__(self,name)
def display(self, depth):
print("-" * depth + self.name)
def listDuty(self): #履行职责
print('%s\tFinance Management.'%self.name)
class RdDepartment(Company):
def __init__(self,name):
Company.__init__(self,name)
def display(self, depth):
print("-"*depth+self.name)
def listDuty(self):
print("%s\tResearch & Development."% self.name)
"""
在该例中,公司结构抽象仅考虑公司(ConcreteCompany)和部门(Department),
公司有子公司的可能性,公司也有自己的部门,部门是最终的叶子结点。
假设总公司下设东边的分公司一个,东边的分公司下设东北公司和东南公司,显示公司层级,
并罗列这些的公司中各部门的职责,可以构建如下业务场景:
"""
if __name__=="__main__":
root = ConcreteCompany('HeadQuarter')
root.add(HRDepartment('HQ HR'))
root.add(FinanceDepartment('HQ Finance'))
root.add(RdDepartment("HQ R&D"))
comp = ConcreteCompany('East Branch')
comp.add(HRDepartment('East.Br HR'))
comp.add(FinanceDepartment('East.Br Finance'))
comp.add(RdDepartment("East.Br R&D"))
root.add(comp)
comp1 = ConcreteCompany('Northast Branch')
comp1.add(HRDepartment('Northeast.Br HR'))
comp1.add(FinanceDepartment('Northeast.Br Finance'))
comp1.add(RdDepartment("Northeast.Br R&D"))
comp.add(comp1)
comp2 = ConcreteCompany('Southeast Branch')
comp2.add(HRDepartment('Southeast.Br HR'))
comp2.add(FinanceDepartment('Southeast.Br Finance'))
comp2.add(RdDepartment("Southeast.Br R&D"))
comp.add(comp2)
root.display(1)
root.listDuty()
打印结果:
-HeadQuarter
--HQ HR
--HQ Finance
--HQ R&D
--East Branch
---East.Br HR
---East.Br Finance
---East.Br R&D
---Northast Branch
----Northeast.Br HR
----Northeast.Br Finance
----Northeast.Br R&D
---Southeast Branch
----Southeast.Br HR
----Southeast.Br Finance
----Southeast.Br R&D
HQ HR Enrolling & Transfering management.
HQ Finance Finance Management.
HQ R&D Research & Development.
East.Br HR Enrolling & Transfering management.
East.Br Finance Finance Management.
East.Br R&D Research & Development.
Northeast.Br HR Enrolling & Transfering management.
Northeast.Br Finance Finance Management.
Northeast.Br R&D Research & Development.
Southeast.Br HR Enrolling & Transfering management.
Southeast.Br Finance Finance Management.
Southeast.Br R&D Research & Development.
优点:
1、节点增加和减少是非常自由和方便的,这也是树形结构的一大特点;
2、所有节点,不管是分支节点还是叶子结点,不管是调用一个结点,还是调用一个结点群,都是非常方便的。
使用场景:
1、希望把对象表示分成部分-整体层次结构时
2、希望用户忽略组合对象与单个对象的不同,用户将统一的使用组合结构中的所有对象。
缺点
组合模式在定义树叶和树枝时直接使用了实现类,不符合面向对象接口编程。与依赖倒置原则冲突。